چکیده
انفجار داخل تونل باعث ایجاد موج انفجار گردیده که از طریق تونل طولی انتقال میابد. بدلیل تاثیرات محیطی تونل و انعکاس ساختار تونل محصور، انتشار موج انفجار درون تونل در هوا قابل تشخیص است. هنگام انفجار درون تونل، حداکثر اوج فشار بیشتر از انفجار رخ داده در هوا می باشد. زمان تداوم موج انفجار طولانی تر می-شود. با کمک شبیه سازی مؤلفه نرم افزار محدود LS-DYNA، تجزیه و تحلیل شبیه سازی پویای غیر خطی سه-بعدی برای آزمایش انفجار درون تونل انجام گرفت. LS-DYNA یک برنامه تجزیه و تحلیل جامع بوده که برای دینامیک غیر خطی و مسائل تغییر شکل نسبی بزرگ طراحی شده است. در مقایسه با نتایج آزمایشی، نتایج شبیه سازی دستیابی به پارامترهای مادی مدل شبیه سازی عددی را ممکن ساخته است. با استفاده از مدل و پارامترهای مادی، بسیاری از نتایج با توجه به محاسبه مدل مورد نظر بموجب انفجار دینامیت TNT اتخاذ می گردد. شیوه تجزیه و تحلیل ابعادی برای نتایج شبیه سازی مورد استفاده قرار گرفت. از آنجاییکه که فشار بیش از حد موج انفجار فاکتور حاکمه در واکنش های تونل می باشد، یک فرمول برای فشار بیش از حد موج انفجار در فاصله مشخص از مرکز انفجار ناگهانی درون تونل با استفاده از تئوری تجزیه و تحلیل ابعادی مشتق شده است. با مقایسه نتایج محاسبه شده توسط فرمول بوسیله نتایج آزمایشی بدست آمده از قبل، فرمول مورد نظر در برخی موارد کاربرد دارد. این پژوهش می تواند در برآورد تأثیر انفجار درون تونل بر ساختار به ما کمک کند.
ساختارهای تونل بطور گسترده در مهندسی عمران و مهندسی نظامی مورد استفاده قرار گرفته است. در مهندسی نظامی، احتمال اینکه دینامیت در تونل منفجر گردد با توسعه هدایت دقیق تکنولوژی و بهبود سلاح نفوذ به زمین افزایش میابد. در مهندسی عمران احتمال اینکه بمب درون تونل بطور تصادفی یا توسط تروریست منفجر گردد با توجه به توسعه ساختار مترو و راه آهن زیر زمینی در حال افزایش است. تجزیه و تحلیل انتشار موج انفجار درون تونل از اهمیت فراوانی است. موج انفجار بدلیل محدودیت دیوار تونل زمانی که دینامیت در آن منفجر می گردد، بطور مکرر در تونل انعکاس پیدا می کند. تأثیر محیطی تونل باعث افزایش فشار بیش از حد موج انفجار و زمان استمرار آن می گردد. قانون جریان صدای انفجار در تونل با قانون جریان آن در هوا متفاوت است. بسیاری از شبیه سازی و آزمایش ها جهت بررسی قانون انفجار درون تونل در خارج و داخل انجام گرفته است.
سومین موسسه تحقیقاتی گروه مهندسان آزمایشات انفجار بسیاری درون تونل انجام داده و دچار امواج شوک تاریخی گردیدند. آنها همچنین فرمول هایی را برای کاهش فشار بیش از حد موج انفجار به عنوان نتایج آزمایشی ارائه کردند. آنها همچنین فرمول کاهش فشار بیش از حد موج انفجار را به عنوان نتایج آزمایشی ارائه نمودند. Yang و همکاران شبیه سازی عددی را برای میدان جریان انفجار شیمیایی درون تونل بوسیله شبیه سازی عددی سه-بعدی، فرمول های حداکثر فشار و زمان موج شوک را در نظر گرفتند و نتایج آزمایشی تأیید شده بدست آمد. ایستگاه تجهیزات مسیر آب های مهندس ارتش ایالات متحده آزمایشی انجام داد که دینامیت در مدل تونل فولادی داخلی و خارجی با شعاع درونی 24.3 cm منفجر می گردد. Choi یک تونل زیر زمینی در معرض انفجار های دینامیت مختلف را با استفاده از نرم افزار AUTODYN پویای شبیه سازی عددی محاسبه نمود. آنها بمنظور بدست آوردن تغییر کل نسبی ساختار منحنی کاهش موج انفجار و روش ساده را ارائه دادند.
این مقاله در نشریه اسپرینگر منتشر شده و ترجمه آن با عنوان موج انفجار در سایت ای ترجمه به صورت رایگان قابل دانلود می باشد. جهت دانلود رایگان مقاله فارسی و انگلیسی روی عنوان فارسی (آبی رنگ) کلیک نمایید.
منبع:
