شکل بهینه ی آشیانه ی هواپیما برای حفظ پایداری در برابر بارهای انفجاری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه هوایی شهید ستاری

چکیده

در این مقاله مطالعه ی رفتار سازه ای آشیانه های هواپیما با خصوصیات مهندسی مختلف ارائه شده است. معمولاً آشیانه ها، پوسته های بتنی مسلحی هستند که در سطوح داخلی با پروفیل ورق فولادی پوشانده می شود. این سازه ها براساس ضوابط UFC طراحی می شوند. بعلاوه در روند طراحی آشیانه ها اثر افزایش مقاومت به وسیله ی پروفیل ورق فولادی در نظر گرفته نشده است. همچنین آثار مخرب حوادث انفجاری در نزدیکی سازه مد نظر قرار نگرفته است. هدف این مقاله مقایسه ی پاسخ سازه ای آشیانه ها با هندسه های مختلف تحت انفجار حوزه ی نزدیک می باشد. نکته ی قابل توجه این تحقق بکارگیری پلاستیسیته ی آسیب بتن برای تعیین نحوه ی گسترش آسیب در نواحی بحرانی به وسیله ی نرم افزار المان محدود ABAQUS می باشد. سه شکل هندسی رایج آشیانه ها شامل نیم استوانه، شش وجهی و ذوزنقه ایی تحت دو سناریوی مختلف انفجاری سطحی در فواصل 5 و 10 متر، مدل Conwep برای شبیه سازی انفجار، شارژ انفجاری 545 کیلوگرم انتخاب شده است. نتایج مطالعات عددی نشان می دهد که بیشترین نرخ آسیب مربوط به شکل ذوزنقه ایی و کمترین آن مربوط به شکل نیم استوانه ایی می باشد. بنابراین کاربردی ترین شکل هندسی که میزان آسیب پذیری تحت بار انفجاری را به حداقل می رساند شکل نیم استوانه می باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determine the optimum airplane hangar shape to maintain stability against explosive loads

نویسندگان [English]

  • hasan sahehi
  • qolamhosen jafari
  • EHSAN BARZEGAR BABAYI
Air force university shahid satari
چکیده [English]

This paper presents a study of the structural behavior of the Air Force Shelters with different geometric properties. Generally the shelters are reinforced concrete shells internally covered by profiled steel sheeting. These structures were designed based on the UFC regulation. In addition, the design process did not considered the increase in structural strength offered by the profiled steel sheeting or accidental loads such as explosion near the structure. The aim of this paper is to compare the structural response of the shelters with different geometry under near field blasts. The highlight of this research is to utilize concrete damage plasticity to determine the damage evolution in the critical regions by ABAQUS software. Three prevalent architectural forms of the shelters includes semi cylindrical, hexagonal and trapezoidal shapes are considered under 2 surface blast scenario in the 5 and 10 meters distance. Conwep model is selected to simulate the explosion of TNT charge of 545 Kgs. The results of the numerical studies show that the maximum damage rate is belong to trapezoidal shape and the semi-cylindrical form is the most applicable form to minimize the vulnerability under explosive loads.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Air force shelters
  • Blast load
  • Blast analysis (Conwep method)
  • Concrete damage plasticity