مطالعه ی رفتار امواج صوتی ارسالی به یک نقب مدفون در خاک

در مقاله​ی پیش​رو سعی شده است که با استفاده از ارسال امواج صوتی، در قالب انفجار در هوای آزاد، به یک نقب (نقب) مدفون در خاک و اندازه‌گیری فشار امواج صوتی بازتابی به سطح و عبوری از سازه، عوامل موثر بر رفتار این امواج، نظیر وجود نقب، رفتار غیرخطی خاک، شرط مرزی مستهلک‌کننده​ی انرژی، مدول کشسانی و چگالی خاک و اثر آن​ها مورد تحلیل قرار گیرد. با توجه به نتایج به‌دست آمده مشخص می​شود که در حضور سازه​ی زیرزمینی و با اعمال شرط مرزی مستهلک‌کننده​ی انرژی، سطح فشار موج صوتی بازتابی کاهش می‌یابد. در رابطه با الگو​سازی خاک نشان داده می​شود که رفتار غیرخطی خاک تاثیر چندانی بر رفتار امواج صوتی ندارد و هر چه سختی خاک نیز کم​تر باشد، اگر چه که باعث استهلاک بیش​تر انرژی می​شود، اما به دلیل لرزش ایجادشده ناشی از همین استحکام کم، امواج عبوری از محیط را تقویت می​کند. هم​چنین مشاهده می​شود که تغییرات سطح فشار در خاک​های سخت​تر نسبت به چگالی خاک بسیار حساس​تر از خاک​های نرم​تر می​باشد. با مقایسه​ی نتایج این تحقیق با سایر داده​ها، نشان داده شد که نحوه​ی الگوسازی انفجار، خصوصیات هندسی الگو و به‌طور خاص، عمق دفن نقب دارای تاثیر قابل‌توجهی بر رفتار امواج صوتی بازتابی به سطح و عبوری از نقب، برای الگو​های مختلف خاک، می​باشد.

Study of the acoustic wave behavior sent to a buried tunne (Research Article)

In the present study, by sending acoustic waves to an underground tunnel, as a free air explosion, and measuring the pressure level of the reflected waves to the surface and the transmitting waves to the interior space of the structure, the effects of the parameters, such as tunnel existence, soil nonlinear behavior, energy dissipated boundary conditions, soil density and modulus of elasticity are analyzed. Based on the results, it is observed that in the presence of the tunnel and by assigning the wave dissipated boundary conditions to the far ends of the model, the pressure level of the acoustic wave is reduced. Furthermore, it is resulted that the effect of the soil nonlinearity is negligible. It is illustrated that for the softer soils, although the energy dissipation is increased, because of the growth in vibrations due to the lack of soil solidity, the transmitted waves are amplified. Moreover, it is shown that the pressure level for the stiffer soils is more sensitive to the soil density variation than the softer ones. By comparing the present results with results extracted from the similar papers, it is concluded that the way the explosion modeled, the geometric properties of the tunnel section and the most important of all, the buried depth of the tunnel have significant effects on the behavior and trend of the reflected and transmitted acoustic waves for different models of soil around the tunnel.