ارزیابی رفتار خطوط لوله مدفون تحت امواج ناشی از انفجار خارجی

با توجه به تمرکز کشور به توسعه سیستم های پدافند غیرعامل به موازات سیستم های پدافند عامل، بررسی رفتار خطوط لوله مدفون به عنوان یکی از شریان های حیاتی کشور تحت بارگذاری ناشی از انفجار، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. لذا در این پایان نامه، ابتدا با بررسی و شناخت بارگذاری انفجار، اندرکنش خاک-لوله-ماده منفجره، مدل رفتاری خاک، لوله و ماده منفجره، سیستم لوله-خاک-ماده منفجره مدل سازی شد. سپس با ترکیب روش اجزاء محدود و هیدرودینامیک ذرات هموار، مساله به صورت مجزا و همبسته تحلیل گردید و نتایج حاصله با داده های آزمایشگاهی صحت سنجی شد. در ادامه با ساخت مدل های عددی بیشتر به بررسی پارامتریک مساله پرداخته شد و اثر هر یک از پارامترهای موثر بر رفتار لوله بررسی گردید. سپس با آنالیز ابعادی به روش پی باکینگهام، پارامترهای بی بعد حاکم بر مساله شناسایی و به کمک حل تحلیلی، نحوه ترکیب این پارامترها برای یافتن رابطه تخمین کرنش جداری و طولی لوله به دست آمد. در نهایت به وسیله نتایج حاصل از مدل سازی های عددی و داده های آزمایشگاهی روابطی برای تخمین کرنش جداری و طولی لوله پیشنهاد و صحت سنجی گردید. با توجه به حل تحلیلی، مدل سازی های عددی و آزمایشگاهی، مشخص می شود که پارامتر قطر، طول و چگالی لوله در میزان کرنش جداری و طولی لوله بی اثرند و به کمک آنالیز حساسیت روابط پیشنهادی، پارامترهای فاصله لوله از ماده منفجره، وزن معادل ماده منفجره، مدول الاستیسیته و ضخامت لوله، فشار اتمسفر، سرعت لرزه ای خاک و در نهایت چگالی خاک به ترتیب موثرترین پارامترها در میزان کرنش جداری و طولی لوله شناسایی شدند.