قابلیت مقاوم سازی و مقابله با تهدیدات ناشی از امواج انفجاری در سازه‌های سبک با رویکرد پدافند غیر عامل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 1 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه رازی، کرمانشاه.نویسنده مسئول

2 پژؤهشگر دانشگاه عالی دفاع ملی

چکیده

در این مقاله با هدف مقاوم سازی و مقابله با تهدیدات ناشی از انفجار در سازه‌های سبک وزن و ساندویچ پنلهای مورد استفاده در ساخت سقف سوله‌ها به بررسی اثرات استفاده از روکش تقویت کننده پلیمری پولی یوریای در افزایش مقاومت به موج انفجار این ساندویچ پنل ها پرداخته‌شده است. برای این منظور اثر انفجار ماده منفجره روی ساندویچ پنل تقویت‌شده با روکش پلیمری پلی یوریای (RSP) با روش شبیه‌سازی عددی در نرم‌افزار المان محدود LS-Dyna بررسی‌شده است. ساندویچ پنل تقویت از 4 لایه روکش پلی یوریای، ورق فلزی موجدار، هسته فوم پلی اورتان و ورق زیری فولادی تشکیل‌شده است. شبیه‌سازی انجام‌شده به‌صورت سه‌بعدی و با روش اویلری- لاگرانژی و برای وزن 2 تا 4 کیلوگرم ماده منفجره که در فواصل 1 تا 2 متری ساندویچ پنل منفجر می‌شوند و برای ضخامت 2 تا 4 میلی‌متر روکش پلیمری انجام‌شده است. انتشار موج انفجار بالای RSP و برآوردی از نحوه انتشار آن در پشت دیواره، تنش حداکثر اعمالی به ساندویچ پنل و ارزیابی تخریب و آسیب در آن بررسی گردیده و برآوردی از میزان تخریب RSP صورت گرفته است، علاوه بر آن ارزیابی از نحوه تخریب تجهیزات سبک قرار داده‌شده در داخل سوله با تقویت ساندویچ پنل صورت گرفته است.

کلیدواژه‌ها


[1] Hou, W., Zhu, F., Lu, G., and Fang, D. N., "Ballistic Impact Experiments of Metallic Sandwich Panels with Aluminium Foam Core", International Journal of Impact Engineering, Vol. 37, No. 10, pp. 1045-1055, (2010).
[2] Ashby, M. F., Evans, T., Fleck, N. A., Hutchinson, J., Wadley, H., and Gibson, L., "Metal Foams: A Design Guide", Elsevier, (2000).
[3] Bahei-El-Din, Y. A., Dvorak, G. J., and Fredricksen, O. J., "A Blast-tolerant Sandwich Plate Design with a Polyurea Interlayer", International Journal of Solids and Structures, Vol. 43, No. 25-26, pp. 7644-7658, (2006).
[4] Karagiozova, D., Nurick, G., Langdon, G., Yuen, S. C. K., Chi, Y., and Bartle, S., "Response of Flexible Sandwich-type Panels to Blast Loading", Composites Science and Technology, Vol. 69, No. 6, pp. 754-763, (2009).
[5] Hassan, M., Guan, Z., Cantwell, W., Langdon, G., and Nurick, G., "The Influence of Core Density on the Blast Resistance of Foam-based Sandwich Structures", International Journal of Impact Engineering, Vol. 50, pp. 9-16, (2012).
[6] Yazici, M., Wright, J., Bertin, D., and Shukla, A., "Experimental and Numerical Study of Foam Filled Corrugated Core Steel Sandwich Structures Subjected to Blast Loading", Composite Structures, Vol. 110, pp. 98-109, (2014).
[7] Uday, C., Varma, C. S. T., Varma, B. N. K., Ramya, M., and Padmanabhan, K., "The Influence of Rigid Foam Density on the Flexural Properties of Glass Fabric/epoxy-polyurethane Foam Sandwich Composites", International Journal of ChemTech Research, Vol. 6, No. 6, pp. 3314-3317, (2014).
[8] Doğru, M., and Güzelbey, İ., "Investigation of the Impact Effects of Thermoplastic Polyurethane Reinforced with Multi-Walled Carbon Nanotube for Soldier Boot under the Blast Load", Journal of Thermoplastic Composite Materials, pp. 0892705717734599, (2018).
[9] Zhang, P., Cheng, Y., Liu, J., Li, Y., Zhang, C., Hou, H., and Wang, C., "Experimental Study on the Dynamic Response of Foam-filled Corrugated Core Sandwich Panels Subjected to Air Blast Loading", Composites Part B: Engineering, Vol. 105, pp. 67-81, (2016).
11- Hallquist J.O., LS-DYNA keywords user’s Manual-Volume II (version 971), Livermore software technology corp. Livermore, 2001.
12- Carleone J., Tactical missile warhead, American Institute of Aeronautics and Astronautics, AIAA Tactical Missile Series V. 155, pp 246, 1993.