نام پژوهشگر: احسان شیبانی

تحلیل عددی تنش های مکانیکی و حرارتی در استوانه جدار نازک تحت انفجار گازی داخلی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده فنی مهندسی 1390
  احسان شیبانی   مجید میرزایی

یکی از انواع بارگذاری متحرک و متغیر با زمان، موج شاک فشاری ناشی از انفجار گازی است. موج انفجار گازی شامل یک موج شاک در جلو و یک منطقه واکنش در پشت آن می باشد که به شدت با هم کوپل شده اند. در حوزه الاستیک خطی ایجاد ارتعاشات ناشی از انفجار گازی در استوانه ها، باعث افزایش کرنش نسبت به حالت بارگذاری استاتیکی با فشار داخلی یکسان می شود و وجود سرعت های بحرانی و امکان تشدید ارتعاشات در این سرعت امری مهم است که در طراحی باید مد نظر قرار داد. علاوه بر وجود بار فشاری متحرک داخلی ناشی از انفجار گازی، بار حرارتی متحرک و متغیر با زمان نیز همزمان با موج فشاری در استوانه به وجود می آید. از آنجا که دمای گاز در انفجار گازی به بیش از 2000 درجه سانتیگراد می رسد وجود انفجارهای گازی متوالی می تواند سبب ایجاد تنش های حرارتی قابل توجه شود که در نهایت واماندگی زودرس را به دنبال دارد. لذا هدف این تحقیق محاسبه تنش های مکانیکی و حرارتی ناشی از انفجارهای گازی در استوانه جدار نازک قرار گرفته است. در این راستا پایان نامه حاضر در سه بخش تدوین شده است. در بخش اول پاسخ گذرای الاستودینامیک استوانه به بارگذاری متحرک داخلی بررسی می شود. بدین منظور، بارگذاری متحرک داخلی توسط الگوریتمی کاملا متفاوت از کارهای انجام شده، با استفاده از روش المان محدود شبیه سازی شده و در آن اثرات نوع تکیه گاه در ارتعاشات دیواره استوانه و پاسخ آن به انفجارهای گازی پی در پی بررسی می شود. در بخش دوم روشی پیشنهادی برای شبیه سازی شاک حرارتی ناشی از انفجار ارائه شده و سپس با مقایسه نتایج شبیه سازی عددی با نتایج کارهای انجام شده، از صحت نتایج شبیه سازی عددی اطمینان حاصل می شود. در بخش سوم، بار مکانیکی و حرارتی ناشی از انفجار گازی که در بخش های پیشین به صورت جداگانه به آنها پرداخته شد به صورت همزمان درون لوله شبیه سازی شده و پاسخ لوله به مجموع بار مکانیکی و حرارتی ناشی از انفجار گازی بررسی می شود.