بررسی روند انتشار موج ناشی از انفجار زیر آب با استفاده از مدل اجزای محدود

انفجار زیر آب یکی از پدیده های مخرب سازه های در معرض بارهای انفجاری میباشد، لذا شناخت مکانیسم انتشار امواج این نوع انفجار می تواند برای بررسی تاثیرات آن بر روی سازه های در معرض بارهای انفجار زیر آب مهم و موثر باشد. در این مقاله برای شبیه سازی انفجار در آب، از مدل سه بعدی مکعبی آب به طول، عرض و ارتفاع 20 متر استفاده شده است. ماده منفجره از نوع TNT به جرم 1000 کیلوگرم بوده و برای مدل آب و ماده منفجره از روش اویلری استفاده شده است. برای ساده سازی مدل و کاهش زمان تحلیل، مدل سازی با استفاده از سه سطح تقارن یک هشتم مکعب انجام گرفته است. همچنین برای به حداقل رساندن بازتاب موج تنش، شرط مرزی Outflow در مرزهای محاسباتی اعمال می شود. جهتبررسی ابعاد مش برای استقلال شبکه، در روش سطح پاسخ (RSM) اندازه المان به عنوان پارامتر متغیر در نظر گرفته شده و اندازه بهینه آن به دست آمده است. برای مدل سازی، تحلیل و بررسی مکانیسم انتشار امواج فشاری ناشی از انفجار زیر آب از روش اجزای محدود و نرم افزار Ansys Workbench استفاده شده است. نتایج حاصل از تحلیل نشان دهنده آن است که فشار وارد بر سیال بعد از انفجار افزایش پیداکرده و در آب نفوذ می کند. درواقع پس از وقوع انفجار در زیر آب، موج ضربه ای از محل وقوع انفجار منتشرشده و به اطراف گسترش می یابد. در هر نقطه از سیال که موج به آن می رسد فشار سیال به طور ناگهانی و در زمان کوتاهی به مقدار حداکثر می رسد و سپس با تابعی تقریبا نمایی مستهلک می شود.

کلیدواژه ها:

انفجار زیر آب ، انتشار موج ، روش اویلری ، سطح پاسخ ، اجزای محدود