ارائه رابطه جديد براي محاسبه ضريب كاهشي موج انفجار

Introducing a New Relation for Calculating the Explosion Wave Decay Coefficient

امروزه به دليل افزايش حملات تروريستي و ضرورت حفاظت سازه‌ها و تأسيسات زيربنايي در برابر اين تهديدات، بالأخص تهديدات انفجاري، موضوع تحليل پاسخ سازه‌ها در برابر اين بارها جزء موضوعات روز مي‌باشد. يكي از پارامترهاي مهم در تحليل پاسخ سازه‌ها، ماهيت و نحوه اثر بار انفجاري مي‌باشد. اين مهم، در رابطه ارائه ‌شده براي فشار انفجاري در تحليل‌هاي تئوريك به‌وضوح قابل‌مشاهده است. طبق رابطه فريدلندر، فشار انفجار به‌صورت نمايي با زمان كاهش مي‌يابد و روابط مختلفي براي محاسبه ضريب كاهشي تابع ‌نمايي ارائه ‌شده است (مانند روش كيني – گراهام، روش اسماعيل – موري، روش كارلوس – سولوموس و ...). اين ضريب نشانگر چگونگي كاهش نرخ شيب نمودار فشار - زمان موج انفجار است. در اين مقاله، با بررسي ساير روش‌هاي مطرح موجود براي محاسبه پارامتر كاهشي، رابطه‌اي جديد براي پارامتر كاهشي فشار انفجار در محدوده‌ي نزديك و دور ارائه ‌شده است؛ همچنين به مقايسه ميان رابطه احصا شده در اين تحقيق و ساير روابط ارائه‌ شده براي ضريب كاهشي موج انفجار پرداخته شده است. نتايج نشان داد كه پارامتر كاهشي ارائه ‌شده در اين تحقيق با دقت بالا، قادر به محاسبه فشار واقعي انفجار مي‌باشد و اين امر موجب تحليل بهتر سازه‌‌ها در برابر تهديدات انفجاري مي‌شود. در اين تحقيق از سه طريق به بررسي دقت بالا روابط احصا شده براي ضريب كاهشي پرداخته شده است: الف) بر اساس ضريب رگرسيون نمودارهاي برازش شده كه مقدار R2 نزديك به يك مي‌باشد؛ ب) مطابق با مقايسه‌‌‌ي بين مقادير ضريب كاهشي محاسبه شده با ساير روابط موجود؛ ج) بر اساس فشار واقعي انفجار كه در دو مثال عددي محاسبه شده است.

Today, due to the increase in terrorist attacks and the need to protect structures and infrastructure against these threats, especially explosive threats, the issue of analyzing the response of structures against these loads is one of the topics of the day. One of the important parameters in analyzing the response of structures is the nature and mode of the impact of the explosive load. This can be seen in the relation presented for explosive pressure in theoretical analyzes. According to the Friedlander relation, the blast pressure decreases exponentially over time, and various relations are proposed to calculate the decay coefficient of the exponential function (such as the Kinney-Graham method, the Ismail-Murray method, the Karlos- Solomosand method, etc). This coefficient indicates how the slope rate of the explosion wave time pressure graph decreases. In this paper, by examining other existing methods for calculating the decay parameter, a new relationship for the explosion pressure reduction parameter in the near and far range is presented; A comparison is also made between the relationship observed in this study and other relationships presented for the blast wave decay coefficient. The results showed that the decay parameter presented in this study with high accuracy can calculate the actual explosion pressure and this leads to a better analysis of structures against explosive threats. In this research, the high accuracy of the calculated relationships for the decay coefficient has been investigated in three ways: A) Based on the regression coefficient of fitted graphs, the value of R2 is close to one; B) by the comparison between the values of the calculated decay coefficient with other existing relations; C) Based on the actual blast pressure calculated in two numerical examples.