تحليل عددي جبهه موج حاصل از انتشار امواج انفجار و بررسي ميزان لرزش حاصل از آن

مطالعه مسائل نظامي مرتبط با وقوع انفجارهاي اتمي، مهمترين محرك تحقيقات اوليه در ديناميك خاك و سنگ درايالات متحده محسوب مي‌شود. هزينه‌هاي صرف شده توسط ارگان هاي دولتي آمريكا بين سال هاي 1950 تا 1970 در زمينه تحقيقات بنيادي ديناميك خاك و سنگ، از تمام هزينه‌هاي صرف شده پيشين در توسعه ديناميك خاك و سنگ، بيشتر بوده است. مقوله انتشار امواج يكي از مهمترين مسائل مطرح شده در صنايع نظامي، پدافند غيرعامل و ساخت وساز مي‌باشد. بررسي پديده انتشار امواج در تونل‌هاي شهري و تأثيرات آن بر روي سازه‌هاي مجاور، مسأله انفجار در صنايع نظامي و بررسي شدت و ميرايي امواج انفجار در بحث پدافند غيرعامل، بررسي امواج زلزله در محيط‌هاي پيوسته و ناپيوسته و تأثيرات مخرب آن، همگي‌كاربردهاي مختلف پديده انتشار امواج در محيط‌هاي گوناگون مي‌باشند. از ميان منابع مختلف توليد امواج، انفجار به عنوان يك عامل مهم حائز اهميت است. در اثر انفجار ماده منفجره و در زمان كوتاهي، در داخل يك محيط ناپيوسته مانند توده سنگ يا يك محيط پيوسته مانند يك توده خاك انرژي قابل توجهي آزاد مي‌گردد. انتشار امواج حاصل از انفجار در توده سنگ به دليل انعكاس و انتقال هاي متعدد موج (در نتيجه اتلاف انرژي نسبت به يك محيط پيوسته) با تضعيف انرژي موج همراه است. از اين رو در طراحي و حفاظت سازه‌هاي سطحي و زير زميني، چگونگي و ميزان انتقال و انتشار موج در محيط از منبع موج تا رسيدن به سازه‌هاي مورد نظر، رفتار ساختارهاي مختلف توده سنگ، ميرايي موج انفجار در محيط و بررسي ميزان لرزش زمين اهميت مي‌يابد. با توجه به اهميت لرزش حاصل از انفجار در اين مقاله به بررسي جبهه موج حاصل از انفجار، نحوه محاسبه لرزش زمين و تاثير پارامترهاي ژئومكانيكي بر ميرايي موج حاصل از انفجار خواهيم پرداخت. به منظور تحليل عددي ميرايي موج انفجاراز روش تفاضل محدود و برنامه رايانه اي FLAC3D استفاده شده است.