شبیه سازی انفجار در هوا بر روی سازه ساندویچی با روش CONWEP در آباکوس

معرفی پروژه

در این آموزش، تغییرشکل یک سازه ساندویچی تحت بارگذاری انفجار هوایی با استفاده از روش CONWEP در نرم‌افزار Abaqus بررسی می‌شود.

هدف اصلی این مثال، بررسی تأثیر مقادیر مختلف ماده منفجره TNT بر تغییرشکل سازه ساندویچی است. در این مطالعه، اثر مقادیر ۱، ۲ و ۳ کیلوگرم TNT بررسی شده و جابجایی عمودی ایجادشده در سازه ارزیابی می‌شود.

شرح مسئله

سازه ساندویچی از یک هسته لانه‌زنبوری تشکیل شده است که بین دو صفحه قرار دارد. صفحه بالایی و صفحه پایینی به هسته لانه‌زنبوری متصل هستند و در کنار یکدیگر، سازه ساندویچی را تشکیل می‌دهند.

منبع انفجار در فاصله ۱۰۰ میلی‌متری از سطح بالایی سازه ساندویچی قرار دارد. برای بررسی تأثیر شدت انفجار بر پاسخ سازه، جرم‌های مختلف ماده منفجره شامل ۱، ۲ و ۳ کیلوگرم TNT در نظر گرفته می‌شوند.

مدل‌سازی سازه ساندویچی

سازه ساندویچی از یک هسته لانه‌زنبوری و دو صفحه تشکیل شده است که یکی در بالای هسته و دیگری در زیر آن قرار می‌گیرد.

از آنجا که هسته لانه‌زنبوری به صفحات بالا و پایین جوش داده شده است، در نرم‌افزار Abaqus برای تعریف اتصال بین اجزا از Tie Constraint استفاده می‌شود.

با توجه به تقارن سازه ساندویچی، برای کاهش هزینه محاسباتی تحلیل، تنها یک‌چهارم سازه مدل‌سازی می‌شود.

اعمال بار انفجار هوایی با استفاده از CONWEP

برای شبیه‌سازی بارگذاری انفجار هوایی در Abaqus از روش CONWEP استفاده می‌شود. یکی از مزیت‌های اصلی این روش، بی‌نیازی از مدل‌سازی هندسه واقعی ماده منفجره است.

همچنین نیازی به تعریف خواص ماده منفجره نیست؛ بلکه کافی است جرم و محل قرارگیری ماده منفجره در مدل Abaqus مشخص شود.

در این مثال، منبع انفجار در فاصله ۱۰۰ میلی‌متری از سطح بالایی سازه ساندویچی قرار می‌گیرد. پاسخ سازه تحت بار انفجار ناشی از ۱، ۲ و ۳ کیلوگرم TNT بررسی می‌شود.

جابجایی عمودی سازه

پارامتر اصلی برای ارزیابی پاسخ سازه ساندویچی، جابجایی عمودی در مرکز سازه است.

این جابجایی از نتایج شبیه‌سازی در Abaqus استخراج می‌شود و برای ارزیابی تغییرشکل سازه ساندویچی تحت بارهای انفجاری با جرم‌های مختلف TNT مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تأثیر جرم ماده منفجره TNT

حداکثر جابجایی عمودی سازه ساندویچی برای مقادیر ۱، ۲ و ۳ کیلوگرم TNT بررسی می‌شود. نتایج به دست آمده امکان ارزیابی تأثیر جرم ماده منفجره بر میزان تغییرشکل سازه را فراهم می‌کنند.

در این آموزش چه چیزهایی یاد می‌گیرید؟

• نحوه مدل‌سازی سازه ساندویچی در Abaqus.
• نحوه مدل‌سازی هسته لانه‌زنبوری بین دو صفحه.
• نحوه تعریف اتصال بین هسته لانه‌زنبوری و صفحات با استفاده از Tie Constraint.
• نحوه استفاده از تقارن سازه برای کاهش هزینه محاسباتی تحلیل.
• نحوه شبیه‌سازی بارگذاری انفجار هوایی با استفاده از روش CONWEP.
• نحوه تعریف جرم و محل قرارگیری ماده منفجره در روش CONWEP.
• نحوه استخراج جابجایی عمودی سازه ساندویچی از نتایج تحلیل.
• نحوه بررسی تأثیر جرم‌های مختلف TNT بر تغییرشکل سازه.

ویژگی‌های کلیدی پروژه

• شبیه‌سازی بارگذاری انفجار هوایی.
• استفاده از روش CONWEP در Abaqus.
• مدل‌سازی سازه ساندویچی با هسته لانه‌زنبوری.
• بررسی بارهای انفجاری ناشی از ۱، ۲ و ۳ کیلوگرم TNT.
• فاصله منبع انفجار تا سازه برابر با ۱۰۰ میلی‌متر.
• تعریف اتصال بین هسته و صفحات با استفاده از Tie Constraint.
• مدل‌سازی یک‌چهارم سازه با استفاده از تقارن.
• ارزیابی جابجایی عمودی سازه.
• آموزش رایگان Abaqus.