آنالیز عددی بارگذاری دینامیکی بر روی سازه ایزوتروپ تحت محیط واسط متفاوت

بررسی انفجار زیر آب نقش مهمی در کاهش خسارات وارد به بدنه ی زیردریایی ها و کشتی ها و سازه های زیر آبی دارد. بررسی این اثرات به وسیله ی تست های انفجاری انجام می شده است که پر هزینه بوده و خطرات و معایب خود را دارد. در سال های اخیر نرم افزارهای المان محدود و روش های عددی زیادی به وجود آمده اند که جای تست های آزمایشگاهی و تست های با ابعاد عملی را گرفته اند. در این پژوهش به بررسی انفجار زیر آب در نرم افزار ls-dyna پرداخته شده است. در ابتدا به صحت سنجی مش پرداخته شده است و مش بهینه برای مدل سازی انفجار زیر آب بدست آمده است. سپس به بررسی رفتار فشار موج شوک نسبت به فواصل مختلف و جرم های مختلف ماده منفجره پرداخته شده است. پس از آن به مقیاس بندی این مقادیر پرداخته و نشان داده شده است که فشار ناشی از موج شوک نسبت به پارامتر مقیاس بندی z به صورت خطی رفتار می کند. پس از آن ایمپالس ناشی از موج شوک نیز در فواصل مختلف و برای جرم های مختلف ماده منفجره پرداخته شده و با استفاده از روابط مقیاس بندی برای ایمپالس، این مقادیر نیز مقیاس شده اند و رفتار ایمپالس بی بعد شده ی ناشی از موج شوک بر حسب پارامتر مقیاس بندی z بدست آمده است. در مرحله بعد به بررسی اثر حباب در انفجار زیر آب پرداخته شده و با اندازه گیری فشار و ایمپالس ناشی از حباب، نشان داده شده است که فشار ناشی از حباب نسبت به موج شوک اولیه مقدار کمتری دارد ولی به دلیل بیشتر بودن زمان این بارگذاری، از ایمپالس بیشتری برخوردار است و طبیعتاً تأثیر بیشتری بر روی تغییر فرم و خرابی سازه خواهد داشت. در پایان نیز به بررسی اثر خیز ناشی از موج شوک و حباب بر روی ورق پرداخته می شود. با استفاده از روش طراحی آزمایشات و به کمک نرم افزار minitab یک طرح آزمایشات بدست آمد. نتایج خیز ناشی از موج شوک با استفاده از روش آنالیز واریانس مورد تحلیل قرار گرفت و سه معادله رگرسیون بر حسب متغیرهای موثر ارائه شده است. به روش مشابهی خیز ناشی از حباب نیز بررسی شده است و پس از سه تحلیل مختلف، سه معادله رگرسیون برای آن نیز بدست آمد. به همین ترتیب معادله رگرسیون و تحلیل خیز کلی و ماندگار سازه نیز ارائه شده است. در پایان نشان داده شده است که به دلیل تأثیر زیاد حباب بر روی سازه؛ خیز کلی سازه، متأثر از خیز حباب است و پارامترهای موثر هر دو به یک صورت هستند.