آنالیز اثر نرخ کرنش در بارگذاری دینامیکی بر روی سازه های فلزی

سابقه مطالعات در زمینه انفجار زیر آب بسیار طولانی است ولی مطالعات جدی از جنگ جهانی دوم شروع شد که عرصه دریا و اقیانوس عرصه مهم رویارویی قوای درگیر جنگ بود. پس از ورود رایانه به دنیای مهندسی و توسعه روش های عددی این شیوه از تحقیق نیز به مطالعات این پدیده کمک شایانی کرد به طوری که امروزه حجم زیادی از مطالعات را، به دلیل نتایج قابل اتکا و کم هزینه، به خود اختصاص داده است. پدیده ها و پارامترهای مختلفی در انفجار زیر آب دخیل هستند. لذا مطالعه در این زمینه شامل محدوده وسیعی است. از مهمترین پارامترها در انفجار زیر آب، میزان پیک فشار موج شوک و ایمپالس ناشی از آن در هر فاصله از محل انفجار است. در مطالعه حاضر ابتدا با استفاده از نرم افزار ls-dyna و محیط pre-post به شبیه سازی پدیده انفجار زیر آب پرداخته می شود و اثر سه پارامتر اندازه المان خرج و سیال، ضرایب بکار رفته برای معادله حالت مربوط به سیال و تعداد پله های زمانی بین دو ادوکشن بر روی فشار پیک اندازه گیری شده در فاصله معین، مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج بدست آمده برای فشار پیک با روابط تجربی موجود مقایسه و پارامترهای مناسب برای مدل انتخاب می گردد. سپس با استفاده از نتایج مرحله اول اثر هندسه خرج، جرم خرج، فاصله از خرج و زاویه اندازه گیری، بر روی فشار پیک و ایمپالس بدست آمده مورد بررسی قرار می گیرد. به این منظور سه نوع هندسه کروی، مکعبی و استوانه ای (با سه نسبت طول به قطر 1، 3 و 5) با دو جرم 100 و 300 گرمی که از دو جنس tnt و c4 هستند مدلسازی شده، فشار در سه فاصله 200، 400 و 800 میلیمتر و زوایای 0 تا 90 درجه اندازه گیری می شوند. نتایج نشان می دهد جرم، فاصله و زاویه بر فشار ناشی از انفجار هر سه نوع خرج موثر هستند. ولی پارامتر زاویه بر ایمپالس بوجود آمده اثر قابل توجهی ندارد. هم چنین نسبت طول به قطر بر مقدار ایمپالس موثر و بر فشار غیرموثر است.