فهرست مطالب

مجله علوم و فناوری های پدافند نوین
سال ششم شماره 3 (پیاپی 21، پاییز 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/09/30
  • تعداد عناوین: 7
|
  • رامین وفایی پور سرخابی *، علیرضا ناصری صفحات 155-162
    دیوارهای ساحلی برای محافظت از خطوط ساحلی در برابر نیروهای امواج، استفاده می شود. طوفان، حرکت شناورها و مسائلی از این قبیل می تواند سبب ایجاد امواج تصادفی در مناطق با اهمیت بندر شود. با توجه به تصادفی بودن رفتار امواج، استفاده از مدل های فیزیکی برای بیان اندرکنش دیوارهای ساحلی و امواج بسیار کارآمد خواهد بود. در این تحقیق ضمن تولید امواج تصادفی در آزمایشگاه، مدل فیزیکی دیوارهای نازک شکل پذیر ساخته شده و در درون فلوم موج ساز در مواجهه با امواج تصادفی قرار گرفت. به هنگام تاثیر امواج داده های مربوط به تراز سطح آب و کرنش پای دیوار توسط حسگرها برداشت و با بررسی موج به موج به روش بالا گذری از تراز صفر، رابطه بین کرنش و ارتفاع موج به دست آمد. نتایج حاکی از ارتباط نسبتا خطی بین ارتفاع موج و کرنش دارد. از آنجایی که رفتار دیوار در محدوده ارتجاعی قرار دارد رابطه بین کرنش و لنگر خمشی پای دیوار از قانون هوک تبعیت کرده و بر همین مبنا ارتباط بین ارتفاع موج و لنگر خمشی پای دیوار به دست آمد.
    کلیدواژگان: دیوارهای ساحلی، امواج تصادفی، کرنش، ارتفاع موج، لنگر خمشی
  • سعید رضا مساح *، محمد مهدی ترابی پور صفحات 163-170
    چگونگی انتشار امواج ضربه ای ناشی از انفجار در محیط پیرامونی سازه زیرزمینی بسیار پیچیده است. این پیچیدگی به سبب اندرکنش سازه و خاک پیرامون آن و نیز کاهندگی این امواج در لایه های خاک می باشد. در این پژوهش، با شبیه سازی عددی امواج ضربه ای اثر شبه سنجه های گوناگون مانند گونه خاک، گونه بتن و ژرفای سازه زیرزمینی بر روی کرنش بیشینه در تاج و در میانه درازای سازه بررسی شده است. بار انفجاری با وارد کردن اندازه ماده منفجره هم ارز با انفجار900 کیلوگرم تی ان تی، در نرم افزار آباکوس شبیه سازی شده است. همچنین برای شبیه سازی خاک پیرامون سازه زیرزمینی الگوی موهر – کولمب به کار گرفته شده است که اثرات غیرخطی بودن خاک را در برمی گیرد. با توجه به یافته های به دست آمده از تحلیل الگو های گوناگون روشن شد که ژرفای سازه زیرزمینی، گونه خاک و گونه بتن به کار رفته در سازه به ترتیب بیشترین اثر را در کرنش بیشینه پدید آمده در سازه را دارا هستند.
    کلیدواژگان: امواج ضربه ای، انفجار، کرنش بیشینه، سازه های زیرزمینی
  • محمد علی شریفی، مهندس سعید فرزانه *، مهندس محمدرضا سیف صفحات 171-181
    امروزه ماهواره های جاسوسی نقش مهمی در کسب اطلاعات نظامی بویژه اطلاعات تصویری ایفا می کنند. لذا یکی از ضروریات دفاعی، کاهش توانایی های آنها در خصوص جمع آوری اطلاعات می باشد، که این مهم تنها از راه رهگیری ماهواره ها و پیش بینی مداری آنها ممکن است. امروزه با در اختیار قرار گرفتن دوربین های رقومی با کیفیت ها و صحت بالا فصل جدیدی در کاربردهایی نظیر تعیین وضعیت و ردیابی ماهواره گشوده شده است. در این روش با استفاده از یک CCD و به کارگیری یک تلسکوپ مناسب می توان رد پای ماهواره و ستارگان را ثبت نمود. در این راستا دست یابی به روشی سریع با دقت بالا در انطباق ستارگان استخراج شده از تصویر با مختصات سماوی آنها بسیار مهم می باشد تا بتوان به کمک آنها مدار ماهواره های ثبت شده در تصویر را تعیین و نهایتا پیش بینی نمود. در این مقاله، مراکز ستاره ها در تصویر با استفاده از روش های پیشرفته پردازش تصویر با دقت بهتر از ابعاد پیکسل استخراج شده اند. در این فرآیند با استفاده از تئوری حرکت همگرا، ستارگان متناظر کشف و سپس با استفاده از الگوریتم MSAC نقاط پرت حذف شده اند. نتایج حاصل بر روی تصاویر نمونه بیانگر دست یابی به انحراف معیاری برابر 10-3 پیکسل در انطباق نقاط می باشد.
    کلیدواژگان: ردیابی ماهواره، CCD، شناسایی ستارگان، MSAC
  • بهنام کریمی فرزقی *، رضا نادری صفحات 183-191
    با توجه به ماهیت بارهای انفجاری و زمان کوتاه تاثیر این نوع بارهای ضربه ای، تفاوت های عمده ای بین رفتار این نوع بارها با سایر بارهای متداول وجود دارد. بررسی اثرات انفجار زیر آب برای برآورد خرابی های ناشی از فعالیت های خرابه کارانه و تروریستی در سازه های دریایی و هیدرولیکی نظیر اسکله ها، سدها، خطوط انتقال کف دریا و... مهم است. هزینه های بالای مدل سازی آزمایشگاهی انفجار و همچنین خطرهای ناشی از بارهای انفجاری، با توجه به تغییر شکل های شدید و ناگهانی ناشی از بارهای انفجاری در زمان کوتاه، استفاده از روش های عددی را توجیه می کند. در این مقاله سعی شده است نتایج تجربی با مدل سازی عددی با دو روش دارای شبکه بندی (از دو دیدگاه اولری و لاگرانژی) و بدون شبکه ذرات هموارساز (SPH) مورد مقایسه قرار گیرد. برای مدل سازی از نرم افزار عددی Ls-Dyna، استفاده شده و مقدار حداکثر فشار تولیدی با فاصله از مرکز انفجار، منحنی های تاریخچه زمانی فشار در نقاط مختلف و تغییرات سطح آب در روش های عددی مقایسه شده است. با بررسی نتایج مشخص می شود که نتایج حاصل از روش بدون شبکه و دیدگاه لاگرانژی در تعیین فشار ناشی از انفجار مقادیری بیش از دیدگاه او لری ارائه می نمایند. همچنین با استفاده از روش بدون شبکه، می توان فشار انفجار را تا فاصله کمتری از مرکز انفجار نسبت به روش های دارای شبکه بندی تعیین کرد.
    کلیدواژگان: انفجار، مدلسازی عددی، روش بدون شبکه SPH، دیدگاه لاگرانژی و اولری، Ls، Dyna
  • رمضانعلی ایزدی فرد، فیروز عبدل زاده* صفحات 193-199
    حوادث انفجاری در سال های اخیر موجب آسیب پذیری و کاهش عمر بسیاری از سازه ها، از جمله سازه های حساس و حیاتی بوده است. حساسیت این مساله، منجر به تحقیقات آزمایشگاهی و تئوری در زمینه ی بهره گیری از لایه های جاذب به عنوان مستهلک کننده های انرژی گردیده است. در این مقاله رفتار دو نوع از لایه های جاذب ساندویچی هانی کامب فولادی و کامپوزیت شکننده بتنی به عنوان محافظ دیوار بتنی، تحت بارگذاری انفجاری با استفاده از نرم افزار المان محدود ABAQUS بررسی شده است. فشار انفجاری به روشCONWEP مدلسازی گردیده است. مقایسه نتایج حاصل از آنالیز نشان می دهد عملکردهای لایه های مذکور، متناسب با نوع هدف و همچنین مقدار نمونه های انفجاری متفاوت است به طوری که اگر چه هر دو نوع از لایه های جاذب، تاثیر بسیار زیادی بر کاهش آسیب به سازه ی اصلی دارند، اما در نمونه های با شدت انفجار کم، لایه ی شکننده با جذب انرژی بیشتر و کاهش تغییر مکان نقطه مرکزی دیوار بتنی، نسبت به لایه ی له شونده عملکرد بهتری دارد و در انفجارهای شدید به دلیل بروز رفتار پلاستیک، لایه های له شونده فولادی عملکرد مناسب تری دارند.
    کلیدواژگان: مستهلک کننده های انرژی، بارگذاری انفجاری، هانی کامب، مصالح شکننده
  • مهدی طهماسب زاده، صفا پیمان* صفحات 201-210
    استفاده از موجگیر یکی از راهکارهای مقابله با موج انفجار و کاهش اثرات آن درون سازه های امن زیر زمینی می باشد. در این مقاله درباره اثر موجگیر بر کاهش بیشینه فشار وارد شده به داخل مسیر اصلی تونل بحث میشود. در این راستا، انتشار موجاستفاده از موجگیر یکی از راهکارهای مقابله با موج انفجار و کاهش اثرات آن درون سازه های امن زیر زمینی می باشد. در این مقاله درباره اثر موجگیر بر کاهش بیشینه فشار وارد شده به داخل مسیر اصلی تونل بحث می شود. در این راستا، انتشار موج ناشی از انفجار بمب های با وزن ماده منفجره مختلف در فواصل متفاوت از دهانه تونل های دارای موجگیر، شبیه سازی می شود. برای شبیه سازی عددی از نرم افزار AUTODYN، استفاده می گردد. با توجه به نسبت بیشینه فشار وارد شده به محل تقاطع موجگیر و بیشینه فشار به دست آمده برای مسیر اصلی بعد از تقاطع، فاصله مناسب موجگیر از دهانه تونل و طول بهینه آن به دست می آید. نتایج بررسی ها نشان می دهد، استفاده از موجگیر می تواند بیشینه فشار وارد شده به محل تقاطع را تا مقدار زیادی کاهش دهد. همچنین هر چه بیشینه فشار وارد شده قبل از تقاطع موجگیر بیشتر باشد، طول مناسب(بهینه) موجگیر و درصد کاهش فشار، افزایش می یابد..
    کلیدواژگان: تونل، موجگیر، موج انفجار، بیش فشار
  • امین علیزاده نایینی، صفا خزایی * صفحات 211-219
    تهیه و به روزرسانی اطلاعات مکانی برای مناطق استراتژیک کشور به ویژه در مناطق مرزی یکی از چالش های اساسی در حوزه اطلاعات دفاعی محسوب می گردد. در این خصوص، مدل رقومی ارتفاعی زمین می تواند جهت حذف هر گونه عملیات زمینی در یک فرایند مستقیم بین فضای زمین و تصاویر ماهواره ای پوششی استفاده شود. در این فرایند تنها از ضرایب چندجمله ای های کسری تصاویر ماهواره ای استفاده می شود. بااین وجود، این ضرایب به دلیل خطاهایی که در جمع آوری آن ها وجود دارد، دارای یک سری خطا هستند که باید به نحوی حذف شوند. در روش پیشنهادی این تحقیق، تاثیرات خطاهای ناشی از این ضرایب برای تصاویر ماهواره ای IRS-P5 از طریق تناظریابی 2.5 بعدی بین مدل رقومی ارتفاعی حاصل از زوج تصاویر IRS-P5 و مدل رقومی ارتفاعی جهانی ASTER کاهش می یابند. نتایج عددی، حاصل از مقایسه ی مدل رقومی ارتفاعی حاصل با نقاط چک زمینی نشان دادند که توسط روش پیشنهادی می توان به دقت ارتفاعی حدود 7 متر رسید.
    کلیدواژگان: تهیه DEM، تناظریابی DEM، تصاویر ماهواره ای IRS، P5
|
  • Ramin Vafaeipour Sorkhabi *, Alireza Naseri Pages 155-162
    Seawalls are sheltering structures used for protecting the coastal regions against wave induced forces. Storm, movement of the ships, explosions caused by the attacks to the platforms and issues like these could result in the creation of random waves in significant areas of the port. Because of random nature of the wave behavior, the application of physical models for the study of wave-structure interaction can be quite efficient. In the present research, physical models of thin flexible walls were constructed and tested in a wave flume subject to generated random waves. The water surface variations and the strains at the base of the wall were recorded using sensors; and the relationship between the strain and the wave height was obtained using the zero up-crossing method. The results indicate that the strain-wave height relationship is linear. Since the behavior of the wall is within the elastic region, the relationship between the strain and the flexural moment at the base of the wall follows the Hook’s Law; and accordingly the relationship between the wave height and flexural moment at the base of the wall was obtained.
    Keywords: Seawall, Random Waves, Strain, Wave Height, Flexural Moment
  • Saeed Reza Massah *, Mohammad Mahdi Torabi Pour Pages 163-170
    The manner by which the shock waves, generated by an explosion, propagate in the medium surrounding an underground structure is very complex. This complexity is due to the interaction between the structure and the surrounding soil and the attenuation of the shock waves in the soil layers. In this research, by simulating the shock waves equivalent to the explosion of 900 kg of TNT, the effects of different parameters such as soil type, concrete type, and buried depth on maximum strain at the top and on the mid-length of the structure is investigated. For simulating the loading due to explosion, the finite element software, ABAQUS, has been utilized. Also, to numerically simulate the nonlinear behavior of the medium surrounding the underground structure, the Mohr-Columb model has been used. In view of the results obtained from the numerical analysis of various models, it was found that the parameter of underground structure depth has the greatest effect on the amount of maximum strain produced in the structure, followed by soil and concrete type.
    Keywords: Shock Waves, Explosion, Maximum Strain, Underground Structures
  • Dr Mohammad Ali Sharifi, Saeed Farzanehg *, Mohammad Reza Seif Pages 171-181
    Today, Spy satellite play a major role in obtaining the military information, especially imaging. Then, one of the defencive essentials is to reduce the satellite ability in the data collection. It will be applicable only with the satellite tracking and orbit prediction.The related preventive measures fall into two categories, namely passive defence and active defence. For this purpose, the precise orbit determination is the key factor. From the passive perspective, it is possible to camouflage the strategic activities through determining the satellite tracking and passing time. Today, the digital cameras with relatively high geometric and radiometric accuracy has opened a new insight in the satellite attitude determination and tracking. In the automatic star detection, high precision and reliable in extraction of the star's centers from the captured images and corresponding them with the astronomical coordinates is the most important point. In this article, the star's centers are extracted by the advanced image processing technique with sub-pixel precision.Using the motion coherence theory, the corresponding stars are detected first, and the outliers are removed by MSAC algorithm afterwards. The suggested method was applied to the images taken by TZK2-D and Star-100 cameras and a standard deviation of 10 -3pixel for point matching was achieved.
    Keywords: Satellite tracking, CCD, star detection, MSAC
  • Behnam Karimi Ferezghi *, Dr Reza Naderi Pages 183-191
    There are major differences between the behavior of explosive and another loads due to the nature of the explosive charges and the small duration of shock loads. Study on underwater explosion effects is important for evaluation of damages caused by the terrorist activities such as hydraulic structures and marine docks, dams, transmission lines in the seabed and etc. The high cost of laboratory modeling and explosion risks due to blast loads and sudden and severe deformations caused by an explosive charges in a short time, justify the use of numerical methods. In this paper the experimental results were compared with grid base numerical modeling (Eulerian and Lagrangian nature) and a meshless method (smooth particles hydrodynamics, called SPH). The numerical simulations are carried out based on the Ls-Dyna software and the maximum distance from the center of the explosion pressure, pressure time history curves at different points, and changes in water level are compared in different numerical methods. The results show that, Lagrangian approach and meshless method presents higher explosion pressure than Eulerian approach. Also, using the meshless methods, the explosion pressure can be determined in closer distance to a charge center, compared to another grid base methods.
    Keywords: Explosion, Numerical Modeling, Meshless Method SPH, Eulerian, Lagrangian approach, Ls, Dyna
  • Ramazanali Izadifard, Firuooz Abdolzadeh* Pages 193-199
    Explosive accidents within recent years resulted in vulnerability and reduction of life of plenty of structures including sensitive and crucial structures. Sensitivity of this problem resulted in laboratory and theoretical studies for utilization of absorbent layers as energy dissipater. In this paper, behavior of two types of sandwich absorbent layers including steel honeycomb and fragile concrete composite as concrete wall guard under explosive loading was analyzed aiding finite element software ABAQUS. Explosive pressure was simulated based on CONWEP method. Comparison of results obtained from analysis shows that function of said layers differs proportional to the objective and value of explosive samples so that although the both types of absorbent layers have a considerable effect on reduction of damage to the main structure, but in samples with low explosion intensity, fragile layer with higher energy absorption and reduction of deflection of concrete wall’s central point has better function than crushable layer and in severe explosions, due to emergence of plastic behavior, steel crumpled layers have better function steel crumpled layers have better function
    Keywords: Energy Dissipaters, Explosive Loading, Honeycomb, brittle Materials
  • Mahdi Tahmasebzadeh, Safa Tahmasebzadeh* Pages 201-210
    Blast wave trap is one of the ways to deal with and reduce the effects of blast wave inside the secure underground structures. In this paper, the effect of blast wave trap on reducing the overpressure in the main route of the tunnel has been studied. Accordingly, the blast wave propagation of different explosives in various distances from the tunnel entrance including blast wave trap is simulated. Autodyn software is employed for numerical simulation. Based on the ratio of the overpressure applied to blast wave trap to obtained overpressure of the main route after blast wave trap, the appropriate distance and optimum length of the blast wave trap is calculated. The results presents that using blast wave trap can significantly reduce the overpressure applied to the blast wave trap zone. Besides, higher values of overpressure before blast wave trap zone leads to an increase of optimum length of blast wave trap along with more pressure reduction.
    Keywords: Tunnel, blast wave trap, blast wave, overpressure
  • Dr Amin Alizadeh Naeini, Dr Safa Khazai* Pages 211-219
    Generating and modifying spatial data for strategic areas of the country, especially boundary areas, is one of the key challenges in the defense technical information community. In this regard, digital elevation model (DEM) can be utilized to remove every ground operations in a direct process between the earth and overlapping satellite images. In this process, rational polynomial function (RPCs) are only used. However, these coefficients due to some errors in their gathering have some errors that must be removed in a manner. In proposed method of this study, the effects of RPC errors on IRS-P5 satellite images are reduced using the 2.5D matching procedure between IRS-P5 derived DEM and ASTER global DEM. Experimental results obtained by comparison between the resulting DEM and few available check points shows that the proposed method can achieve vertical accuracy of about 7 meter
    Keywords: Geo, Referencing, DEM Matching, IRS, P5 satellite images