تأثیر بارگذاری دینامیکی (انفجاری) یکنواخت و غیریکنواخت بر شکلدهی

بررسی رفتار سازه های مقاوم در برابر اثر تخریبی موج حاصل از انفجار در بسیاری از موارد از جمله کاهش تلفات و خسارات و نیز افزایش ایمنی بدنه هواپیماها، کشتی ها و ساختمان ها بسیار حائز اهمیت است. برای مطالعه پاسخ یک سازه تحت بارگذاری انفجاری می توان از روش های تجربی، المان محدود و مدل های تحلیلی بهره گرفت. مدل های تحلیلی اگرچه با درنظر گرفتن فرضیات ساده ساز دقت جواب ها را کاهش می دهند اما می توانند در موارد بسیاری جایگزین کارآمدی برای آزمایش های تجربی و مدل های المان محدود باشند. نتایج این مدل ها تکرارپذیر و نسبتاً سریع الوصول هستند و با استفاده از آنها در هزینه های غیرضروری آزمایش های تجربی و روش المان محدود صرفه جویی می شود. در این تحقیق، رفتار ورق های مستطیلی کاملاً گیردار تحت بارگذاری انفجاری بررسی شده است. مدل بارگذاری با درنظر گرفتن همزمان اثرات کروی بودن موج بلاست و موج تخلیه بهبود داده شده و با نتایج تجربی صحت سنجی شده است. این مدل در روابط حاکم بر رفتار ورق-ها بکار رفته است تا به کمک آن، ماکزیمم خیز و ضخامت ایمن در برابر پارگی برای صفحات مربعی با ابعاد مختلف بدست آید. نتایج نشان می دهند که اختلاف در مقدار ضخامت ایمن برای صفحات با ابعاد مختلف در فواصل نزدیک به خرج زیاد است و با دور شدن از خرج این اختلاف کاهش می یابد. همچنین، دامنه تغییرات مقدار ضخامت ایمن با افزایش اندازه صفحه کاهش می یابد. یک رابطه بر حسب پارامترهای تأثیرگذار بر ضخامت مطمئن در برابر پارگی ارائه شده که مقدار ضخامت ایمن را برای صفحات با ابعاد مختلف نتیجه می-دهد. می توان ماکزیمم خیز را برای صفحات با ابعاد مختلف توسط معادله بدست آمده محاسبه کرد. یکنواختی ایمپالس در فواصل مختلف از خرج نیز بررسی شده و نشان داده شد برای هر صفحه یک فاصله بهینه از خرج وجود دارد که یکنواخت ترین حالت بارگذاری در آن اتفاق می افتد؛ این نتیجه با استفاده از نرم افزار المان محدود ls-dyna صحت سنجی و تأیید شده است؛ در نهایت، رابطه ای ارائه شده که فاصله بهینه را برای صفحات با ابعاد مختلف نتیجه می دهد.