رویکردهای نوین در طراحی سازه های فوق مقاوم؛ تحلیل رفتار چندلایه ها در برابر انفجارهای مقیاس بزرگ (MOAB)

عنوان مقاله:
تحلیل دینامیکی و انرژی محور سازه های چندلایه تحت اثر بارگذاری انفجاری بمب MOAB (GBU-43/B)

نویسنده:
محمود رضا عطارد (Mahmoud Reza Atarod)

چکیده (Abstract):
در این پژوهش، رفتار دینامیکی سازه های چندلایه (Multilayer Structures) تحت اثر موج انفجار بمب قدرتمند MOAB به صورت تئوریک و عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. مدل سازی فیزیکی بر پایه روابط تجربی کینگری-بالماش و تابع فشار فریدلندر استوار بوده و تحلیل های عددی با بهره گیری از روش المان محدود صریح (Explicit Dynamic FEM) انجام پذیرفته است.

نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که استفاده از لایه های فوم فلزی (Metallic Foam) به عنوان هسته میانی، نقشی حیاتی در اتلاف انرژی و کاهش چشمگیر انتقال تنش به لایه های داخلی ایفا می کند. بر اساس تحلیل های انرژی محور، سازه پیشنهادی قادر است حدود ۹۴٪ از انرژی ورودی حاصل از انفجار را جذب نماید. همچنین مطالعات پارامتریک صورت گرفته حاکی از آن است که ضخامت لایه ی فوم، کلیدی ترین فاکتور در ارتقای ظرفیت جذب انرژی است، در حالی که افزایش ضخامت لایه های صلب (فولادی) علی رغم افزایش وزن، تاثیر کمتری بر مقاومت کل دارد. مدل عددی ارائه شده در این تحقیق با خطای کمتر از ۸٪، ابزاری قابل اعتماد برای مهندسین در طراحی سازه های پدافندی و مقاوم در برابر انفجار محسوب می شود.

واژگان کلیدی:
انفجار MOAB، تحلیل دینامیکی، سازه چندلایه، فوم فلزی، جذب انرژی، شبیه سازی عددی، پدافند غیرعامل.