مطالعه عددي تاثير پارامترهاي هندسي تيوب‌ شوك مخروطي انفجار زير آب، بر عملكرد و بيشينه‌ي فشار توليدي به منظور ارايه رابطه جرم معادل

A Numerical Study of the Effects of Geometrical Parameters on the Performance and Maximum Pressure of Undex Conical Shock Tube to Provide Equivalent Mass Equation

يكي از روش‌هاي بررسي پديده انفجار زير آب و اثرات آن بر روي سازه‌ها، استفاده از تيوب‌ شوك مخروطي مي‌باشد. اين تيوب‌ها با استفاده از يك خرج انفجاري كوچك فشار بسيار زيادي را ايجاد مي‌نمايند. در اين مقاله با استفاده از كد LS-DYNA، انفجار مقدار معيني از يك خرج انفجاري در داخل تيوب شوك مخروطي مورد بررسي قرار گرفته است. شبيه‌سازي عددي با استفاده از روش حل لاگرانژي- اويلري انتخابي چند ماده‌اي انجام گرفته است. براي اطمينان از صحت روش انتخاب ‌شده در نرم‌افزار، ابتدا پژوهش تجربي انجام شده توسط لِبانس و شوكلا شبيه‌سازي ‌شده و بعد از اطمينان به‌دقت نتايج، نسبت به شبيه‌سازي مسيله موردنظر اقدام شده است. در اين كار پژوهشي در ابتدا، اثر زاويه راس مخروط در مقدار فشار ايجاد شده در تيوب شوك مورد بررسي قرار گرفته است. سپس عملكرد تيوب‌هاي شوك با طول‌هاي متفاوت مورد بررسي قرار مي‌گيرد. در انتها با تغيير وزن خرج انفجاري و بررسي نتايج و بيان دلايل تغييرات در هر پارامتر و بررسي اثر نسبت حجم ماده منفجره به حجم آب موجود در تيوب شوك، رابطه‌اي براي جرم معادل براي تمامي تيوب‌هاي شوك با زواياي مختلف ارايه گرديده و رابطه تيوري موجود اصلاح گرديده است.

One way to convey the occurrence of explosion under water and its effects on the structures is to use coning shock tube. By using a small explosive, this tube causes high pressure. In this essay, by using LS-DYNA code, the explosion of a subsidiary amount of an explosive in the conning shock tube has been scrutinized. A numerical simulation has been done by using the MMALE (Multi Material Arbitrary Eulerain Lagrangian) solving method. To verify the validity of the selected method in software, first, the empirical tests performed by LeBlanc and Shukla are simulated. After ensuring the precision of the results, simulation of the desired problem is performed. In this research, first, the effect of the angle of the coneʹs head in the pressure caused inside the tube has been checked. Then, the operation of shock tubes with different lengths is checked. At the end, with the conversion of the weight of explosive, the study of the results and the reasons of the conversions in each parameter, a bond for the equivalent mass for all the shock tubes with different angles is presented and the bond for the present theory has been revised.