مقایسه کارایی و دقت روشهای شبیه سازی انفجار در پیش بینی پاسخ خط لوله به بارگذاری انفجار

خطوط لوله انتقال سیال، شریانهای حیاتی هستند که هرگونه وقفه در عملکرد آنها می تواند اثرات منفی اقتصادی ، اجتماعی و امنیتی قابل توجه داشته باشد و با توجه به وسعت قرارگیری بسیار زیاد، جز اهداف اولیه حملات تروریستی محسوب می شوند. بنابراین تامین ایمنی خطوط لوله در برابر تهدیدات گوناگون اهمیت فراوانی دارد . یکی از راه های بررسی عملکرد سازه ها در برابر بارهای مختلف از جمله انفجار، استفاده از شبیه سازی رایانه ای است . روشهای متفاوتی برای شبیه سازی بار انفجار وجود دارد که از کاربردی ترین آنها می توان به دو روش استفاده از معادلات تجربی تقریبی بدون شبیه سازی ماده منفجره و روش شبیه سازی ماده منفجره و درنظر گرفتن اندرکنش آن با سازه اشاره نمود. طبیعتا روش اول از مزیت سرعت بالا و حجم محاسبات کم برخوردار است ، با این حال ممکن است در مواردی از دقت کافی برای انجام شبیه سازی برخوردار نباشد. در این تحقیق ، کارایی و دقت این دو روش در شبیه سازی اثر انفجار در هوا بر خط لوله مورد بررسی قرار گرفته است . برای انجام شبیه سازی ، از تحلیل دینامیکی صریح بادرنظر گرفتن اثر تغییرشکلهای بزرگ استفاده شده است . استفاده از روش کانوپ برای شبیه سازی تاریخچه فشار انفجار بر سازه می تواند با حجم کم محاسبات و با دقت کافی تغییرشکل خط لوله تحت بار انفجار را پیش بینی نماید. تغییرشکل لوله در این حلت منطبق بر تغییرشکل نمونه آزمایشگاهی است و میزان خطا در حدود ۵% است . وقتی ماده منفجره بسیار به سازه نزدیک باشد، شبیه سازی ماده منفجره به صورت سه بعدی و با معادله حالت JWL جوابهای نزدیکتری به مقادیر واقعی در مقایسه با روش کانوپ خواهد داشت .