بررسی روند انتشار موج ناشی از انفجار زیر آب با استفاده از مدل اجزای محدود

انفجار زیر آب یکی از پدیده‌های مخرب سازه‌های در معرض بارهای انفجاری می‌باشد، لذا شناخت مکانیسم انتشار امواج این نوع انفجار می‌تواند برای بررسی تاثیرات آن بر روی سازه‌های در معرض بارهای انفجار زیر آب مهم و موثر باشد. در این مقاله برای شبیه‌سازی انفجار در آب، از مدل سه‌بعدی مکعبی آب به طول، عرض و ارتفاع 20 متر استفاده‌شده است. ماده منفجره از نوع tnt به جرم 1000 کیلوگرم بوده و برای مدل آب و ماده منفجره از روش اویلری استفاده‌شده است. برای ساده‌سازی مدل و کاهش زمان تحلیل، مدل‌سازی با استفاده از سه سطح تقارن یک‌هشتم مکعب انجام‌گرفته است. همچنین برای به حداقل رساندن بازتاب موج تنش، شرط مرزی outflow در مرزهای محاسباتی اعمال می‌شود. جهت بررسی ابعاد مش برای استقلال شبکه، در روش سطح پاسخ (rsm) اندازه المان به‌عنوان پارامتر متغیر در نظر گرفته‌شده و اندازه بهینه آن به‌دست‌آمده است. برای مدل‌سازی، تحلیل و بررسی مکانیسم انتشار امواج فشاری ناشی از انفجار زیر آب از روش اجزای محدود و نرم‌افزار ansys workbench استفاده‌شده است. نتایج حاصل از تحلیل نشان‌دهنده آن است که فشار وارد بر سیال بعد از انفجار افزایش پیداکرده و در آب نفوذ می‌کند. درواقع پس از وقوع انفجار در زیر آب، موج ضربه‌ای از محل وقوع انفجار منتشرشده و به اطراف گسترش می‌یابد. در هر نقطه از سیال که موج به آن می‌رسد فشار سیال به‌طور ناگهانی و در زمان کوتاهی به مقدار حداکثر می‌رسد و سپس با تابعی تقریباً نمایی مستهلک می‌شود.