تحلیل تجربی و عددی اثر عمق شیار و تخمین فشار پارگی در دیافراگم‌های پاره‌شونده

Abstract

دیافراگم‌های پاره شونده به‌عنوان شیر سریع‌العمل در پرتابگرهای گازی برای مطالعه مسائل برخورد و نفوذ و در تونل‌‌ شاک برای مطالعه اثرات موج انفجار روی هدف مورد نظر به‌طور گسترده‌ استفاده می‌شوند. در طراحی این نوع دیافراگم‌ها، تخمین فشار پارگی از مشخصات مادی و هندسی، یک عامل مهم و اساسی است. در این مقاله، با هدف طراحی دیافراگم‌های آلومینیمی مورد نظر در پرتابگر گازی موجود، ابتدا تئوری حاکم بر ناپایداری در دیافراگم‌های بدون شیار و شیاردار بررسی شده و فرآیند پارگی دیافراگم به کمک نرم‌افزارهای ANSYS و LS-DYNA شبیه‌سازی شده است. به‌علاوه، سامانه‌ای برای آزمایش دیافراگم‌های با عمق شیار 3/0 تا 7/1 میلی-متر ساخته شده و با انجام آزمایش‌های تجربی و اندازه‌گیری فشار پارگی، رابطه تجربی فشار پارگی بر حسب عمق شیار دیافراگم به‌دست آمده است. در پایان، برای دیافراگم‌های شیاردار رابطه‌ای تحلیلی-تجربی ارائه شده که می‌تواند فشار پارگی را برحسب مقادیر مقاومت نهایی، قطر دیافراگم و ضخامت شیار با تقریب مناسبی تخمین بزند.