بررسی عددی و تجربی یکپارچگی سازه بدنه خودروی زرهی در بارگذاری انفجاری

یکی از تهدیدات مهم برای سازه بدنه خودروهای زرهی، بارگذاری انفجاری می باشد. در این مقاله به مطالعه تغییر شکل بدنه خودروی زرهی تحت بارگذاری انفجاری با استفاده از مدل‌سازی اجزای محدود پرداخته خواهد شد و نتایج با کمک آزمایش‌های تجربی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. بدین منظور در ابتدا با استفاده از مدل‌سازی اجزای محدود اثر موج انفجار حاصل از 10 کیلوگرم تی‌ان‌تی در فاصله 97 سانتی‌متری از کف خودروی زرهی به سازه اعمال می‌گردد و عکس‌العمل سازه در مقابل این بار انفجاری مورد بررسی قرار می‌گیرد. سپس قسمتی از خودرو با میزان تنش-های بیشینه به عنوان سازه منتخب برای بررسی اثرات اتصالات جوشکاری در استحکام سازه انتخاب گردید و فرآیند انفجار با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) مدل‌سازی شد. میزان ماده منفجره و فاصله آن برای سازه منتخب به گونه ای انتخاب شد که بار معادل با بار انفجاری شرایط واقعی یکسان باشد ( 500 گرم تی‌ان‌تی در فاصله 5/12سانتی‌متری سازه). برای انجام آزمون تجربی، یک سیستم گیره‌بندی مخصوص طراحی و ساخته شد و سازه مورد مطالعه بر روی آن قرار داده شد و انفجار صورت پذیرفت. نتایج تحلیل اجزای محدود نشان می‌دهد که سطح تنش در اتصالات جوشکاری شده از استحکام تسلیم ماده فراتر رفته و قطعه دچار تغییر شکل پلاستیک خواهد شد ولی هیچ گونه شکستی در اتصالات مشاهده نمی‌شود. همچنین تصاویر ثبت شده از انفجار با دوربین سرعت بالا تطابق خوبی با نتایج مدل‌سازی با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) را نشان می‌دهد.