مقایسه روش عددی بدون شبکه SPH و دیدگاه های اولری و لاگرانژی در مدلسازی انفجار در آب

Abstract

با توجه به ماهیت بارهای انفجاری و زمان کوتاه تأثیر این نوع بارهای ضربه‌ای، تفاوت‌های عمده‌ای بین رفتار این نوع بارها با سایر بارهای متداول وجود دارد. بررسی اثرات انفجار زیر آب برای برآورد خرابی‌های ناشی از فعالیت‌های خرابه‌کارانه و تروریستی در سازه‌های دریایی و هیدرولیکی نظیر اسکله‌ها، سدها، خطوط انتقال کف دریا و ... مهم است. هزینه‌های بالای مدل‌سازی آزمایشگاهی انفجار و همچنین خطرهای ناشی از بارهای انفجاری، با توجه به تغییر شکل‌های شدید و ناگهانی ناشی از بارهای انفجاری در زمان کوتاه، استفاده از روش‌های عددی را توجیه می‌کند. در این مقاله سعی شده است نتایج تجربی با مدل‌سازی عددی با دو روش دارای شبکه‌بندی (از دو دیدگاه اولری و لاگرانژی) و بدون شبکه ذرات هموارساز (SPH) مورد مقایسه قرار گیرد. برای مدل‌سازی از نرم‌افزار عددی Ls-Dyna، استفاده شده و مقدار حداکثر فشار تولیدی با فاصله از مرکز انفجار، منحنی‌های تاریخچه زمانی فشار در نقاط مختلف و تغییرات سطح آب در روش‌های عددی مقایسه شده است. با بررسی نتایج مشخص می‌شود که نتایج حاصل از روش بدون شبکه و دیدگاه لاگرانژی در تعیین فشار ناشی از انفجار مقادیری بیش از دیدگاه او­لری ارائه می‌نمایند. همچنین با استفاده از روش بدون شبکه، می‌توان فشار انفجار را تا فاصله کمتری از مرکز انفجار نسبت به روش‌های دارای شبکه‌بندی تعیین کرد.