بررسی پدیده وابستگی مش در تحلیل غیرخطی اعضای بتن آرمه تحت اثر انفجار

اگرچه داده های آزمایشگاهی اطلاعات ارزشمندی را در خصوص رفتار اعضای بتن آرمه و پاسخ پسماند آنها ارائه می دهند، اما این آزمایشات چه به صورت مقیاس شده و چه در مقیاس واقعی از یک سو پرهزینه و وقت گیر بوده و از سوی دیگر، روندهای ارائه شده در طراحی و بررسی رفتار اعضا تحت اثر انفجار در دسترس نمی باشد. در حال حاضر، با استفاده از روش تحلیل اجزاء محدود غیرخطی، با یک زمان و هزینه کمتر، می توان پاسخ کامل اعضای بتن آرمه را تحت هرگونه شرایط بارگذاری از جمله انفجار بدست آورد. ظرفیت باربری یک عضو بتن آرمه وابسته به اندازه المان و نوع مش بندی گفته می شود هنگامی که مقادیر تخمینی وابسته به اندازه عضو باشند. در حقیقت وابستگی مقدار بار گسیختگی به اندازه المان به آزاد شدن انرژی الاستیک ذخیره شده به سبب انتشار ترک که نهایتا منجر به گسیختگی برشی تیر بتن آرمه می گردد، نسبت داده می شود. هدف اصلی این تحقیق بررسی اثر اندازه المان در تحلیل غیرخطی اعضای بتن آرمه و دستیابی به پاسخ این سئوال می باشد که رفتار اعضای بتن آرمه تحت اثر انفجار آیا وابسته به اثرات ابعاد المان می باشد یا خیر. این هدف با مقایسه مقادیر آزمایشگاهی و نتایج مدلسازی عددی و پیش بینی شده دنبال می شود. نتایج حاصل از تحلیل ها نشان می دهند که اجزاء مربعی منجر به نتایج نزدیک تر به واقعیت می شوند. بطور مثال، شبکه بندی مربعی با 7 درصد خطا در مقاومت نهایی و شکل پذیری در قیاس با نمونه آزمایشگاهی نزدیک ترین پاسخها را ارائه نموده است. همچنین بررسی در مورد ابعاد بهینه شبکه بیانگر آن است که یک اندازه مشخصه 25 میلیمتر برای اعضای بتن آرمه، مناسب ترین گزینه است.