بررسي انواع روش‌هاي شبيه‌سازي عددي ورق‌هاي مربعي ايزوتروپ كاملا گيردار و مقايسه آن با نتايج تجربي تحت بارگذاري انفجاري

Study of Various Clamped Isotropic Square Plates Simulating Methods and Compare with Experimental Results under Explosion Loads

بررسي حالت‌هاي واماندگي ورق‌ها و همچنين، رفتار سازه‌هاي مقاوم در برابر اثر تخريبي موج حاصل از انفجار، به‌دليل اهميت آن در طراحي سازه‌هاي پايدار در برابر بارگذاري انفجاري، مدت‌ها است كه مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در اين پژوهش، به بررسي و مقايسه انواع روش‌هاي موجود در زمينه شبيه‌سازي عددي موج انفجار پرداخته شده و پس از بررسي آن‌ها با نتايج تجربي ورق‌هاي مربعي شكل ايزوتروپ كاملا گيردار تحت بارگذاري انفجاري، روش تركيبي (شامل تركيب دو روش لاگرانژي- اويلري انتخابي و كانوپ) از نقطه‌نظر دقت در حل مسايل انفجار با درصد خطاي 54/8، داراي دقت بيشتري نسبت به هر يك از روش‌هاي لاگرانژي- اويلري انتخابي و كانوپ مي‌باشد. با توجه به اين كه در روش تركيبي و همچنين روش كانوپ، جرم معادل TNT براي مواد منفجره مختلف مورد نياز مي‌باشد، ضريب 14/1 به‌عنوان جرم معادل TNT براي ماده منفجره C4 بررسي شده و با استفاده از نمودار تجربي فشار- زمان و رابطه تيوري فشار موج شوك در هوا، اين ضريب با درصد خطاي مورد قبول، تاييد شد. نمودار فشار و ايمپالس بر حسب زمان براي دو نوع ماده منفجره TNT و C4 با جرم يكسان مورد بررسي قرار گرفت.

The investigation of failure modes of plates and behavior of various resistive structures to destructive effects of explosive waves, due to its importance in design of blast resistive structures, has been of interest to researchers for a long time. In this study, three different methods of numerical simulation of blast wave issues were carried out to evaluate and compare with the experimental results. As a consequence, by the means of study of clamped isotropic square plates under shockwave loading from various weight and distance of charges, the couple of ALE and ConWep methods were approved to have 8.54 per cent error in comparison with ALE and ConWep methods individually. Given that in the coupled approach and ConWep method, the equivalent weight of TNT for different types of explosives is needed, the equivalent weight of TNT for C4 was estimated by 1.14, and according to the empirical pressure-time chart and empirical equation for pressure in the air, this coefficient was proved to be right and the pressure and impulse charts for TNT and C4 explosives with the same weights was studied.