بررسی عددی رفتار موج انفجار در لحظه تداخل با انواع محیط متجانس

بررسی حالت های واماندگی ورق ها و رفتار سازه های مقاوم در برابر اثر تخریبی موج حاصل از انفجار به دلیل اهمیت آن در طراحی سازه های پایدار در برابر بارگذاری انفجاری، مدت ها است که مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این تحقیق، به بررسی و مقایسه انواع روش های شبیه سازی عددی پرداخته شد و ترکیب دو روش ale و conwep از نقطه نظر دقت در حل مسائل انفجار با درصد خطای کمتر نسبت به دو روش ale و conwep مورد تایید قرار گرفت. در این تحقیق ابتدا به بررسی پارامتر های موج انفجار پرداخته شده است و سپس رفتار دینامیک پلاستیک ورق-های دایروی تحت موج شوک حاصل از انفجار مورد بررسی قرار گرفته شده است. در این قسمت از نتایج تجربی دو سری آزمایش که در آزمایشگاه مکانیک انفجار دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی انجام گرفته، استفاده شده است. در سری اول این آزمایش ها موج شوک رسیده به سازه غیریکنواخت و در سری دو آزمایش ها، موج شوک رسیده به سازه یکنواخت است. با بررسی نتایج، تاثیر نوع موج شوک برخوردی به ورق بر میزان تغییر شکل مشخص گردید و دو مدل برای پیش بینی خیز ماکزیمم ورق دایروی برای دو نوع موج شوک ارائه شده است. این دو مدل به صورت تابعی از عدد تخریب ?_c که تاثیر همه پارامتر های مربوط به انفجار و سازه را خلاصه و بی بعد می کند، ارائه می گردد. در ادامه تاثیر محیط واسط بر شکل پذیری ورق مورد بررسی قرار گرفت. در همین راستا مدل های تحلیل عددی برای بار گذاری بار بلاست روی ورق های دایروی با استفاده از محیط واسط جامد از جنس پلیمر، به کار گرفته می شود. برای این منظور از دو ماده پلیمری متفاوت که دارای اختلاف امپدانس با ورق هدف می باشد، استفاده شده است. رفتار موج شوک در محیط های واسط جامد با دو جنس پلی اتیلن و پلی استایرن مطالعه گردید و مشاهده شد فشار موج شوک در لایه پلی استایرن که امپدانس بیشتری نسبت به لایه پلی اتیلن دارد، بیشتر می باشد. در گام بعدی، تغییرشکل ورق در حالتی که فضای بین خرج و ورق از پلی اتیلن و پلی استایرن تشکیل شده است بررسی گردید و مشاهده شد خیز ماندگار ورق با محیط واسط پلی اتیلن بیشتر از پلی استایرن می باشد و با مقایسه نتایج فرم نهایی ورق با محیط واسط هوا، اثر لایه پلیمری تحقیق گردید. با تعیین اثر لایه پلیمری، رابطه ای بر اساس ضخامت لایه پلیمر، قدرت موج شوک و ضخامت ورق بر میزان خیز ماندگار ورق با استفاده از تحلیل واریانس به روش rsm ارائه گردید و تاثیر پارامترهای مختلف بر میزان خیز ماندگار ورق مورد بررسی قرار گرفت.