کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6740819 504385 2014 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Non-linear long duration blast loading of cylindrical shell structures
ترجمه فارسی عنوان
بارگیری انفجاری بلند مدت غیر خطی ساختارهای پوسته استوانه ای
کلمات کلیدی
پوسته سیلندر، مقاومت در برابر انفجار، طولانی مدت، واکنش ساختاری،
ترجمه چکیده
در این مقاله، تأثیر بارهای انفجار بلند مدت بر پاسخ ساختاری سازه های پوسته استوانه ای آلومینیوم بررسی شده است. در مقیاس کامل دینامیک غیر خطی همراه با آزمایش در یکی از قدرتمند ترین تست های انفجار هوا در جهان مورد آزمایش قرار گرفت. ارزیابی پاسخ ساختاری به بارهای انفجاری از این مقدار استثنایی دشوار است با استفاده از تنها دینامیک سیالات محاسباتی. معمولا بدون تحمل دامنه های راه حل غیر قابل تحمل قابل دستیابی نیست. پاکسازی، پراکندگی و خروجی یک موج انفجار طولانی مدت در هر ساختار نسبتا کوچک، محدودیت هایی را به وجود می آورد که منجر به استفاده از ضرایب تقریبی کششی شده است که عمدتا برای سرعت بخشیدن به محاسبه نیروهای ترجمهی خالص طراحی شده است. در این تحقیق، مطالعات دقیق فشار که آزمایشگاهی بر روی سطح پوسته استوانه ای اندازه گیری شده است، به منظور دقیق پیکربندی تجزیه و تحلیل محاسبات با نیاز به استفاده از نیروهای تقریبی کشیدن استفاده می شود. هنگامی که بیشتر با داده های آزمون دقیق مواد، دستگاه سنجش فشار سنج فیبر نوری و عکاسی ویدئویی با سرعت بالا ترکیب شد، مدل کامل مقایسه ای امکان پذیر بود. این مقاله نشان می دهد که بدون اطلاع دقیقی از اثرات طولانی مدت جریان جریان به طور پیشین، بسیار دشوار است که به طور قابل اعتماد حالت پاسخ ساختاری و درجه مقاومت انفجاری مشخص شود. مدل سازی مقدماتی پیش بینی کننده لرزش صفحات جهانی و محلی بود؛ با این حال، آزمایش های تجربی پس از آن، شکستگی خرد کننده پوسته قبل از هر حرکت حرکتی رخ داد. نتایج در این مقاله از علاقه مندان به هر دو تمرینکننده و محقق به دلیل پاسخ دینامیکی ساختارهای پوسته استوانه ای که به انفجارهای انفجاری با قدرت بالا از منابع مانند احتراق ابرهای بخار هیدروکربنی می پردازند، خواهد بود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات مهندسی ژئوتکنیک و زمین شناسی مهندسی
چکیده انگلیسی
This paper investigates the influence of long-duration blast loads on the structural response of aluminium cylindrical shell structures. Full scale coupled non-linear dynamics are examined experimentally at one of the worlds' most powerful air blast testing facilities. Evaluating structural response to blast loads of this magnitude is exceptionally difficult using only computational fluid dynamics; typically not achievable without incurring unmanageable solution domains. Clearing, diffraction and exhaust of a long-duration blast wave across any comparatively small structure imposes constraints leading to the use of approximated drag coefficients, designed primarily to expedite the calculation of net translational forces. In this research, detailed pressure histories measured experimentally on the surface of the cylindrical shell are used to accurately configure a computational analysis dispensing with the requirement to utilise approximated drag forces. When further combined with accurate material test data, fibre optic controlled strain gauge instrumentation and high-speed video photography, a full comparative model was possible. This paper shows that without exact knowledge of long-duration flow-field effects a priori, it is very difficult to reliably determine the mode of structural response and degree of blast resistance. Preliminary modelling predicted a global sway and localised plate buckling; however, subsequent experimental testing showed a crushing failure of the shell before any translational movement occurred. Results in this paper will be of direct interest to both practitioners and researchers considering the dynamic response of cylindrical shell structures subject to high power explosive blasts from sources such as hydrocarbon vapour cloud ignition.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Engineering Structures - Volume 59, February 2014, Pages 113-126
نویسندگان
,