ارزیابی عددی اثرات حاکم بر انفجار زیر آب در سد‌های بتنی به کمک روش بدون شبکه

مساله انفجار از جمله مسائل نوینی است که سبب رویدادهای متفاوت یا وقایع عمدی می‌شود و رفتار اعضای سازه‌ای تحت بارگذاری انفجار، موضوع طرح‌های تحقیقاتی زیادی در سال های اخیر مطرح بوده است. از آنجایی که انجام آزمایش تجربی بر روی یک سد واقعی امکان‌پذیر نمی‌باشد و عملی معقولی نیست و با توجه به اینکه امروزه حل قابل اعتماد به‌وسیله کامپیوتر و گسترش روش المان محدود امکان مدل‌سازی این مسائل را میسر کرده است، لذا مساله انفجار زیر آب و تاثیر آن بر روی سد بتنی قوسی راه با این روش قابل مدل‌سازی بوده که نتایج قابل اعتمادی به دنبال دارد. بنابراین هدف از مطالعه بررسی روش اجزا محدود برای مدل‌سازی سازه به‌صورت لاگرانژی با روش بدون شبکه (sph) برای مدل‌سازی سیال می‌باشد سد مورد مطالعه نیز سد قوسی با ارتفاع 141.73 متر و عرض دره 184 متر و زاویه مرکزی 133 درجه و ضخامتی حدود 3.66 متر در تاج که انفجارها از روش sph انجام گرفته و هنگام انفجار tnt تبدیل به ذرات گردیده و به‌صورت کروی وارد محیط گردیده و موج انفجار را ایجاد می‌کند. پس از انجام صحت‌سنجی و قابلیت اعتماد‌پذیری انجام انفجار به روش sph، مقدار وزنی tnt نیز برای مقادیر 500 و 1000 کیلوگرم در مخزن و خارج مخزن تحلیل گردید. با انجام پژوهش و مقایسه نتایج مشخص گردید که، تاثیر میزان ماده منفجره بر جابجایی افقی تاج سد چشمگیر بوده و با افزایش وزنی tnt از 100 به 500 و 1000 کیلوگرم به‌ترتیب 20 و 100 درصد افزایش جابجایی مشاهده گردید. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش میزان ماده منفجره میزان انرژی مستهلک شده توسط سیال نیز افزایش می‌یابد. انفجار داخل مخزن به‌دلیل ایجاد موج در سیال و انتشار در جهت فشار هیدرو استاتیک باعث ایجاد فشار مطلق و جابجایی بیشتری می شود.

The Numerical Evaluation of the Effects of Underwater Explosion in Concrete Dams Using a NetworkLess Method

The issue of explosion is one of the new issues that cause different events or intentional events and the behavior of structural members under the load of explosion has been the subject of many research projects in recent years. Since it is not possible to perform experimental experiments on a real dam and it is not a reasonable practice, and considering that today a reliable solution by computer and the development of finite element method has made it possible to model these problems, so the problem of underwater explosion and Its effect on the arched concrete dam can be modeled with this method, which leads to reliable results. The study also showed an arched dam with a height of 141.73 meters and a width of 184 meters and a central angle of 133 degrees and a thickness of about 3.66 meters in the crown. And creates an explosion wave. After performing the accuracy and reliability of the explosion by SPH method, the weight of TNT was analyzed for 500 and 1000 kg in the tank and outside the tank. The effect of explosive amount on the horizontal displacement of the dam crown is significant and with increasing the weight of TNT From 100 to 500 and 1000 kg, 20 and 100% increase in displacement were observed, respectively. The results also showed that with increasing the amount of explosive, the amount of energy consumed by the fluid also increases. Explosion inside the tank due to creating a wave in the fluid and propagation in the direction of hydrostatic pressure causes absolute pressure and more displacement.