Vrsta katastrofalne implozije koja se dogodila na OceanGateu titan podmornica prošle godine, kada je petero ljudi poginulo dok su ronili kako bi vidjeli 3.8 km duboku olupinu Titanski, moglo bi se izbjeći u budućnosti zbog studije učinaka "geometrijskih nesavršenosti" na Sveučilištu u Houstonu.
Istraživači predvođeni prof. Robertom Ballarinijem, voditeljem Odsjeka za civilno i ekološko inženjerstvo sveučilišta u Teksasu, kažu da strukture tankih stijenki poput titan su osjetljivi na "kolaps izazvan izvijanjem" kao rezultat nasumičnih grešaka koje se javljaju tijekom proizvodnje ljuske.
Industrija podvodnih vozila imala je dobre sigurnosne rezultate sve do titan incident. Istraživači nisu proučavali karbonska vlakna titan konkretno, ali ga navedite kao primjer vitke letjelice konstruirane da izdrži visoke pritiske zahvaljujući čvrstoći i krutosti materijala korištenih u sferičnoj ili cilindričnoj ljusci.
Mikroskopske geometrijske nesavršenosti svojstvene proizvodnji mogu uzrokovati "mikro-izvijanje" pod puno manjim silama nego da je školjka savršeno oblikovana, kažu istraživači.
Ovo izvijanje počinje tamo gdje su te nesavršenosti najteže, ali budući da su nasumično raspoređene, predviđanje njihovih negativnih učinaka do sada se pokazalo nemogućim.
Modeliranje nesavršenosti
Ballarini tvrdi da je njegov tim uspio izvesti jednadžbe "koje nam omogućuju da predvidimo otpornost na izvijanje struktura u smislu parametara koji su uključeni, uključujući oblike i distribuciju njihovih nesavršenosti". Simulacije "ispljunu" prosječni otpor konstrukcija na izvijanje.
Profesor također predlaže da se titanIntegritet “možda je bio ugrožen oštećenjem materijala korištenog za njegov trup koji se nakupio tijekom mnogih putovanja prije urušavanja.
“Dobro je poznato da su, pod opterećenjem na pritisak, vlakna u takvim kompozitima osjetljiva na mikro-izvijanje i da se mogu odvojiti od matrice koja ih okružuje.
„Ako je titanTrup je doživio takva oštećenja pod ekstremnim kompresijskim pritiscima koje je doživio tijekom svojih ronjenja, tada bi se njegova krutost i čvrstoća značajno smanjili i, zajedno s neizbježnim geometrijskim nesavršenostima unesenim tijekom njegove proizvodnje, možda su pridonijeli njegovoj imploziji izazvanoj izvijanjem.”
Model za statističku distribuciju otpora na izvijanje koji je proizveo Ballarini, radeći s doktorandicom Zheren Baizhikovom i profesorom Jia-Liang Le sa Sveučilišta u Minnesoti, navodno obećava stvaranje strukturno pouzdanih laganih i održivih struktura kao što su podmornice bez nepotrebnog pretjeranog projektiranja u budućnosti.
Studija ima upravo objavljeno in Zbornik National Academy of Sciences.
Također pročitajte: Potraga za nestalima se nastavlja Titanski ispod, titan podmorski ostaci izvađeni s morskog dna
