بررسي تجربي اثر تغيير پارامترهاي هندسي لوله شوك بر ميزان شدت موج انفجار

Experimental Investigation of the Effect of Change in Geometric Parameters of Shock Tube on the Intensity of Shock Wave

مشخص بودن رفتار سازه ها تحت بارگذاري با نرخ بالا در كاربردهاي متفاوت بسيار تعيين كننده است. يكي از تجهيزاتي كه داراي اهميت فوق العاده اي در اين زمينه بوده لوله شوك است كه امكان شبيه سازي موارد ياد شده را در محيط آزمايشگاهي فراهم مي سازد. هدف اين مقاله بررسي تاثير پارامترهاي هندسي لوله شوك بر ضربه حاصل از موج شوك ايجاد شده از آن است كه در اين رابطه با تغيير قطر خروجي آن با نازل و تغييرات طول ناحيه محرك و متحرك به بررسي اين تغييرات بر موج ايجاد شده در كاهش و افزايش شدت شوك پرداخته شده است. در اين راستا مولفه هاي عملكردي لوله شوك محرك گازي 3اينچي روي تغيير فرم ديناميكي ورق هاي آلومينيومي بررسي شد. براساس نتايج به دست آمده طول محرك بر پيك فشار موج ايجاد شده موثر نبوده ولي طول متحرك بر تغيير فرم ورق موثر است، به اين نحو كه هرچه طول متحرك كمتر باشد ارتفاع گنبد بيشتر خواهد بود. اثر متمركزشدن موج برخوردي به ورق در نمونه هايي كه نازل در آنها تعبيه شده قابل مشاهده است. اين موضوع نشان مي دهد كه بار ديناميكي متمركزتري باعث تغيير فرم ورق شده است. همچنين در فشارهاي بالا در مقايسه با فشارهاي پايين تر اثر نازل در متمركز نمودن موج شوك حاصل از انفجار در لوله شوك بهتر است.

Determining the behavior of structures under high-speed loading at different applications is very important. One of the most important equipment in this field is a shock tube that can simulate the mentioned objects above in a laboratory environment. The aim of this paper is to investigate the effect of the geometrical parameters of the shock tube on the impulse of the shock wave generated. In this study, the effect of change in outlet diameter with the nozzle and the variation in the length of the driver and driven sections on the wave created in the decrease and increase shock intensity has been investigated. In this regard, the functional components of the 3-inch gas-driven shock tube were investigated on the dynamic deformation of aluminum sheets. Based on the results, the length of the driver is not effective on the peak of the generated wave pressure. However, the driven length effects on the deformation of the sheet, in this way that the shorter the driven length is, the higher the dome height will be. The effect of concentrating the shock wave on the sheet is visible in the samples in which the nozzle is embedded. This demonstrates that a more centralized dynamic load has led to deform the sheet. Also, at high pressures compared with lower pressures, the nozzle effect is better in concentrating the shock wave from the explosion in the shock tube.