تحليل اثر فاصله و وزن خرج بر فشار بيشينه و تغيير فرم صفحه فلزي تحت بار انفجار زير آب

Analysis of Standoff and Charge Weight Effect on Peak Pressure and Deformation of Metallic Plate Subjected to Underwater Explosion

يكي از مباحث مهم پدافند غيرعامل مقاوم سازي سازه ها در مقابل اثرات ناشي از انفجار مي باشد. اگر محيط انفجار، آب باشد، شدت تاثير آّب بر سازه هاي مغروق يا شناور بيشتر مي شود. با توجه به مرزهاي گسترده آبي در شمال و جنوب كشور، مطالعه در اين مورد ضروري مي باشد. با توجه به شكل هندسي سازه هاي شناور يا مغروق، دو هندسه صفحه تخت و استوانه در مطالعات پديده انفجار زير آب و اثر آن بر سازه ها بيشترين حجم مطالعات را به خود اختصاص داده اند. در اين مقاله اثر پديده انفجار زير آب روي صفحات تخت به كمك روش اجزا محدود مطالعه شده است. به اين منظور با استفاده از نرم افزار تجاري ABAQUS اثرات ميزان خرج انفجاري و فاصله انفجار از صفحه هدف مطالعه شده است. نتايج تحليل به كمك نرم افزار، با نتايج تجربي گزارش شده هم خواني خوبي را نشان مي دهد. با توجه به اعتبار نتايج عددي به دست آمده، روند شبيه سازي و ضرايب و پارامتر هاي به كار رفته مي‌توانند در شبيه سازي و مطالعه رفتار سازه هاي مختلف تحت بار انفجار زير آب كاربرد داشته باشند. لذا طراحي اوليه محفظه تست استوانه اي در دو حالت بدون تقويت كننده و با تقويت كننده تحت اثر بار انفجار زير آب مورد ارزيابي قرار گرفته است. استفاده از تقويت كننده ها در طراحي محفظه، منجر به كاهش چشم گير وزن و هزينه هاي ساخت خواهد شد.

One of the passive defense topics is the retrofitting of structures under explosive effects. The water medium has more effect on submarine and marine structures subjected to explosion. Having large marine border in our country, it is necessary to study these phenomena. Regarding the geometrical shape of submarine and marine infrastructure, there are lots of studies concerning the flat and cylindrical plates. In this paper the effect of charge weight and standoff on plate deformation have been studied using ABAQUS / Explicit software and the results have been accurately confirmed when compared with available reported experimental results and relationships. Simulation methods, coefficients and parameters used in this paper can be used in the case of study and simulation of structure response subjected to underwater explosion load. By verification of conducted simulation, the initial design of cylindrical test chamber in two states without stiffener and with stiffener under the effect of underwater explosion load has been assessed. By design of chamber using stiffener, the weight of chamber and effective cost are reduced considerably.