بررسی تجربی و عددی شکست ناشی از انفجار استوانه جدار نازک فولادی

مخازن و لوله های تحت فشار، در معرض بارهای گوناگون هستند که باعث ایجاد تنش در سازه آنها می شود. یکی از انواع بارگذاری دینامیکی، بار انفجاری حاصل از یک منبع انفجار در داخل مخزن است. این منبع می تواند بصورت انفجار یک مخلوط گازی و یا انفجار یک خرج انفجاری باشد. تحقیقات انجام شده در زمینه مذکور، بیشتر با رویکرد بررسی اثرات پدیده انفجارات گازی بعنوان یک بار متحرک دینامیکی همراه بوده است. انجام آزمایشات تجربی با استفاده از مخلوطهای گازی نیازمند تجهیزات پیشرفته و گرانقیمت بوده و همچنین از آنجا که این مخلوط ها نسبت به شرایط محیطی بسیار حساس می باشند، ایجاد شرایط ایمن برای انجام آزمایش نسبتا مشکل است. اما استفاده از خرج های جامد شدیدالانفجار (high explosives) به دلیل حساسیت کمتر نسبت به مخلوط های گازی و همچنین شکل پذیری به مراتب ساده تر است.رسیدن به یک آرایش آزمایشگاهی که در آن با استفاده از خرج، بصورت کنترل شده وضعیت شکست و رشد ترک را در لوله ها مشاهده کرد، نیازمند انجام مطالعات اولیه دقیق و آزمایشات متعدد می باشد. زیرا سرعت انفجار بالای 6000 m/s و اثرات موج شاک در این انفجارات معمولا به متلاشی شدن سازه و ایجاد ترکش منجر خواهد شد. در این پایان نامه برای دستیابی به اثرات انفجار این خرج ها در رشد ترک و مشاهده اثرات چرخه ای آن روی لبه های ترک، از آزمایش انفجار یک فتیله انفجاری (explosive chord) در داخل یک لوله فولادی استفاده شده است. مطالعه اثرات بارگذاری انفجار خرج های جامد بر پدیده رشد ترک، و مقایسه آن با اثرات انفجار گازی و همچنین حل عددی پدیده انفجار درون لوله و مقایسه آن با نتایج آزمایش تجربی، از دیگر موارد بررسی شده در این پایان نامه می باشد.