ارزیابی رفتار انبساط شعاعی استوانه جدار ضخیم تحت بارگذاری انفجاری داخلی به همراه تحلیل عددی

نظر به کاربردهای فراوان استوانه های جدار ضخیم، اطلاع از رفتار اینگونه سازه ها از اهمیت فراوانی برخوردار می باشد. روابط بسیاری درخصوص رفتار استوانه ها و کره های حاوی ماده منفجره بدست آمده است که عمدتا متکی بر مدل های تجربی می باشد. از این رو استخراج مدل تحلیلی در سازه های تحت بارگذاری داخلی و با نرخ بالا مانند فرآیندهای انفجاری در استوانه ها، از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد.
هدف اصلی این مقاله، استخراج مدل ریاضی انبساط استوانه جدار ضخیم ایزوتروپیک آلومینیومی حاوی ماده منفجره تی.ان. تی می باشد که در آن، رفتار ماده منفجره بصورت معادله حالت JWL درنظر گرفته شده است. مدل استحکامی در تحلیل حاضر بر پایه معادله کوپر-سایموند می باشد که نرخ کرنش لحظه ای در آن وارد و نتیجتا استحکام دینامیکی بر پایه آن، مورد محاسبه و بکارگیری قرار می گیرد. از این حیث، درنظرگرفتن فشار آنی محصولات انفجاری بعنوان شرایط مرزی و همچنین وجود نرخ کرنش لحظه ای و تاثیر آن بر استحکام دینامیکی ماده، از نکات حائز اهمیت و منحصر بفرد در این مقاله محسوب می شود.
با ارائه معادلات تعادل در استوانه های جدار ضخیم، تنش های شعاعی و محیطی و سرعت شعاعی استوانه استخراج می گردد و با شرایط مرزی و هندسی لحظه ای و اصلاح تنش دینامیکی ماده باتوجه به نرخ کرنش، سرعت شعاعی آن با حل معادله دیفرانسیل مربوطه، محاسبه می گردد. پس از استخراج سرعت شعاعی، سایر معادلات تنش مورد بررسی و ارزیابی قرار خواهد گرفت. در ادامه، شبیه سازی نرم افزاری باتوجه به مفروضات، به منظور بررسی روند کلی نتایج حاصل از مدل سازی، با نرم افزار اتوداین انجام شد که تطابق خوبی را با نتایج حاصل از تحلیل نشان می دهد.