مطالعه تجربي پاسخ ورق‌هاي دايروي ايزتروپ به بارگذاري حاصل از انفجار زير آب، ايجاد شده توسط شاك تيوب مخروطي

Experimental study of isotropic circular plates respond to underwater explosive loading, created by the conic shock tube

امروزه به منظوركاهش هزينه و افزايش ايمني، استفاده از دستگاه‌هاي آزمايشگاهي همچون شاك تيوب مخروطي براي بررسي پديده‌ انفجار زيرآب و اثرات آن بر روي سازه‌ها مورد استفاده قرار ميگيرد. در اين پژوهش و به‌منظور بررسي اثر جنس ورق‌هاي فلزي ايزتروپ ، از شاك تيوب طراحي و ساخته شده در آزمايشگاه مكانيك انفجار دانشكده مكانيك دانشگاه صنعتي خواجه نصيرالدين طوسي استفاده شده است. منبع ايجاد شاك در شاك تيوب مورد استفاده ماده منفجره است، نكته مثبت در استفاده از اين تيوب‌ها ، برخورداري از فشار بسيار زياد توسط خرج انفجاري كوچك مي‌باشد. براي بررسي اثر جنس و هندسه ورق فلزي مورد استفاده، 3 جنس به‌همراه 4 ضخامت متفاوت در آزمايش‌‌هاي تجربي در نظر گرفته شده است، رفتار ورق با مشخص بودن ميزان فشار حاصل از ماده منفجره بكار گرفته شده و همچنين ميزان تغيير فرم ورق قابل اندازه‌گيري است. از نتايج حاصل شده از آزمايش تجربي، به‌منظور ارائه يك رابطه نيمه تجربي از رفتار ورق تحت بارگذاري انفجار با محيط واسط آب بهره گرفته شده است. در پايان با تركيب نتايج تجربي و تئوري، اثر تغيير جنس و ضخامت، به صورت مجزا بررسي شده و با افزودن پارامتر وزن خرج معادلاتي براي پيش‌بيني تغيير شكل اين ورق‌هاي فلزي ارائه گرديده است.

Today, in order to reduce the cost and increase the safety, utilizing tests devices like conic shock tube has been popularized to investigate the explosion underwater phenomenon and its impact on constructions. A shock tube is designed, manufactured and utilized in the mechanic of explosion laboratory of mechanic faculty of K.N. Toosi University of Technology to study the effect of isotropic metal plates’ material in this research. The source which creates the shock in the utilized shock tube is the explosive material and the positive point is that in such a tube a high pressure can be produced with a tiny explosive charge. In order to investigate the effect of the material and the geometry of the utilized metal plate, three material is considered with two different thicknesses in the experimental tests. The behavior of the plate can be measured when the amount of the pressure produced by the explosive charge and the amount of plate’s transformation is specified. From the results of the experimental tests, in order to give a semi experimental relation, the behavior of the plate under the explosion load with the water interface is utilized. At the end, with the combination of experimental and theoretical results, the effect of material and thickness change are studied separately and with the increase in the weight parameter of the load, equations are given to predict the transformation of the metal plates.