Видът на катастрофалната имплозия, която се случи на OceanGate Титан потопяем миналата година, когато петима души загинаха, докато се гмуркаха, за да видят останките на дълбокия 3.8 км титаничен, може да се избегне в бъдеще поради проучване на ефектите от „геометричните несъвършенства“ в университета в Хюстън.
Изследователи, ръководени от проф. Роберто Баларини, председател на катедрата по гражданско и екологично инженерство на Тексаския университет, казват, че тънкостенни структури като Титан са податливи на „колапс, предизвикан от изкълчване“ в резултат на случайни дефекти, които възникват по време на производството на корпуса.
Индустрията за подводни автомобили се радваше на добри резултати в областта на безопасността до Титан инцидент. Изследователите не са изучавали въглеродните влакна Титан конкретно, но го цитирайте като пример за тънък плавателен съд, конструиран да издържа на високи налягания чрез здравината и твърдостта на материалите, използвани в сферична или цилиндрична обвивка.
Микроскопичните геометрични несъвършенства, присъщи на производството, могат да причинят „микро-изкривяване“ при много по-малки сили, отколкото ако черупката е перфектно оформена, казват изследователите.
Това изкълчване започва там, където тези несъвършенства са най-сериозни, но тъй като те са разпределени на случаен принцип, прогнозирането на техните отрицателни ефекти се оказа невъзможно досега.
Моделиране на несъвършенства
Баларини твърди, че неговият екип е успял да изведе уравнения, „които ни позволяват да предвидим устойчивостта на изкривяване на конструкциите по отношение на параметрите, които участват, включително формите и разпределението на техните несъвършенства“. Симулациите „изплюват“ средната устойчивост на изкълчване на конструкциите.
Професорът също предполага, че Титанцелостта на „може да е била компрометирана от повредата на материала, използван за корпуса му, натрупан по време на многото пътувания, предприети преди колапса.
„Добре известно е, че при натоварване на компресия влакната в такива композити са податливи на микро-изкривяване и че могат да се разслоят от матрицата, която ги заобикаля.
„Ако ТитанКорпусът на е претърпял такава повреда при екстремните компресионни налягания, които е изпитал по време на своите гмуркания, тогава неговата твърдост и здравина биха намалели значително и, заедно с неизбежните геометрични несъвършенства, въведени по време на неговото производство, може да са допринесли за неговата имплозия, предизвикана от изкривяване.
Твърди се, че моделът за статистическото разпределение на съпротивлението на изкълчване, произведен от Ballarini, работещ с докторанта Zheren Baizhikova и проф. Jia-Liang Le от Университета на Минесота, предлага обещание за създаване на структурно надеждни леки и устойчиви конструкции като потопяеми апарати без ненужно прекомерно проектиране в бъдеще.
Проучването има току-що публикуван in Производството на Националната академия на науките.
Също така прочетете: Издирването на изчезналите продължава титаничен под, Титан подземни отломки, извадени от морското дъно
