هذا النوع من الانهيار الكارثي الذي حدث في OceanGate عملاق في العام الماضي، عندما توفي خمسة أشخاص أثناء الغوص لرؤية حطام السفينة على عمق 3.8 كيلومتر جباريمكن تجنبها في المستقبل بسبب دراسة لتأثيرات "العيوب الهندسية" في جامعة هيوستن.
يقول الباحثون بقيادة البروفيسور روبرتو بالاريني، رئيس قسم الهندسة المدنية والبيئية بجامعة تكساس، إن الهياكل ذات الجدران الرقيقة مثل عملاق تكون عرضة “للانهيار الناتج عن الانبعاج” نتيجة العيوب العشوائية التي تحدث أثناء تصنيع القشرة.
تمتعت الصناعة الغاطسة بسجل أمان جيد حتى عملاق حادثة. لم يكن الباحثون يدرسون ألياف الكربون عملاق على وجه التحديد، ولكن استشهد به كمثال على مركبة رفيعة تم تصميمها لتحمل الضغوط العالية من خلال قوة وصلابة المواد المستخدمة في غلاف كروي أو أسطواني.
يقول الباحثون إن العيوب الهندسية المجهرية المتأصلة في التصنيع يمكن أن تسبب "التواءًا دقيقًا" تحت قوى أصغر بكثير مما لو كانت القشرة ذات شكل مثالي.
ويبدأ هذا الالتواء حيث تكون هذه العيوب أكثر خطورة، ولكن نظرًا لتوزيعها بشكل عشوائي، فقد ثبت أن التنبؤ بآثارها السلبية مستحيل حتى الآن.
عيوب النمذجة
يدّعي بالاريني أن فريقه كان قادرًا على استخلاص معادلات «تسمح لنا بالتنبؤ بمقاومة التواء الهياكل من حيث العوامل المتضمنة، بما في ذلك أشكال وتوزيع عيوبها». عمليات المحاكاة "تبصق" متوسط مقاومة الالتواء للهياكل.
يقترح الأستاذ أيضًا أن عملاق"ربما تكون سلامة السفينة قد تعرضت للخطر بسبب الأضرار التي لحقت بالمواد المستخدمة في هيكلها والتي تراكمت خلال الرحلات العديدة التي قامت بها قبل الانهيار.
"من المعروف أنه في ظل التحميل بالضغط، تكون الألياف الموجودة في هذه المركبات عرضة للانبعاج الدقيق وقد تنفصل عن المصفوفة المحيطة بها.
"إذا كان عملاقتعرض هيكل السفينة لمثل هذا الضرر تحت ضغوط الضغط الشديدة التي تعرض لها أثناء الغوص، ومن ثم كانت صلابته وقوته قد انخفضت بشكل كبير، بالإضافة إلى العيوب الهندسية الحتمية التي حدثت أثناء تصنيعه، ربما ساهمت في انهياره الداخلي الناجم عن الانبعاج.
يقال إن نموذج التوزيع الإحصائي لمقاومة الالتواء الذي أنتجته بالاريني، بالتعاون مع طالبة الدكتوراه زيرين بايجيكوفا والأستاذ جيا ليانغ لي من جامعة مينيسوتا، يقدم وعدًا بإنشاء هياكل خفيفة الوزن ومستدامة موثوقة من الناحية الهيكلية مثل الغواصات دون الإفراط في التصميم غير الضروري. في المستقبل.
الدراسة لديها تم نشره للتو in وقائع الاكاديمية الوطنية للعلوم.
اقرأ أيضا: البحث مستمر عن المفقودين جبار فرعية, عملاق الحطام الفرعي المستخرج من قاع البحر
