Математическое моделирование воздействия детонации на тонкостенные конструкции




Скачать 26.44 Kb.
НазваниеМатематическое моделирование воздействия детонации на тонкостенные конструкции
Дата08.12.2012
Размер26.44 Kb.
ТипДокументы
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ДЕТОНАЦИИ НА ТОНКОСТЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ.


ГУЦУЛЯК Елена

Институт Математики и Информатики при Академии Наук Молдовы

Рецензент: РЫБАКИН Борис, доктор физико-математических наук


Ключевые слова: математическое моделирование, взрывное нагружение, упругопластическая среда.


В настоящее время на территории Украины и Молдовы располагается большое количество хранилищ с легковоспламеняющимися либо ядовитыми жидкостями. Если такие хранилища подвергнутся действию наземного взрыва, вызванного террористическим актом, катастрофой авиалайнера, либо сейсмической волной, это приведет к экологической катастрофе. Поэтому проблема оценки состояния таких резервуаров и моделирование аварийных ситуаций является весьма актуальной на сегодняшний день.

Полученные в результате численного моделирования данные позволят оценить предел прочности конструкции при ударном либо сейсмическом воздействии. Так как описанные выше хранилища представляют собой тонкостенные конструкции, заполненные жидкостью (частично или полностью) и погруженные в грунт, то становится актуальным построение моделей, учитывающих влияние воздействия жидкости или газа на напряженно-деформированное состояние, частоты и формы их собственных колебаний.

Для теоретического исследования динамики взрывного нагружения используются сложные двумерные модели упругопластической среды [4,5]. Будем рассматривать движения сплошной среды в двумерной постановке в лагранжевой системе координат. Математическая модель представляет собой систему нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных, для численного решения которой был предложена модифицированная конечно-разностная схема Уилкинса [2].

В данной модели существует возможность проведения численного моделирования детонации заряда взрывчатого вещества, расположенного внутри или вне цилиндрической оболочки. Заряд ВВ в расчетах занимает часть объема (оставшаяся часть заполняется жидкостью) или находится за пределами резервуара.

В данном случае для моделирования материала пластины (алюминия, стали) использовались уравнения состояния в форме Ми-Грюнайзена [2]. В качестве теста, для жидкости, было выбрано уравнение состояния воды. Уравнение состояния для ВВ было выбрано в форме закона Тета при упругопластическом нагружении. В нескольких ячейках задавалось условие инициализации детонации. После достижения в ячейках, занятых ВВ некоторого критического значения, осуществлялось переключение уравнения состояния на уравнение состояния продуктов детонации. Таким образом, моделировалось распространение детонационной волны по ВВ.

Основные результаты: моделируется немгновенная детонация взрывчатого вещества внутри закрытого с торцов контейнера, заполненного жидкостью и находящегося внутри различных сред (соли, кварца, грунта). Для соли, кварца и воды использовалось уравнение Ми-Грюнайзена (для неметаллов). В качестве модели грунта была выбрана модель Ляхова [6]. Из соображений симметрии производится расчет правой верхней четверти контейнера.

Исследования выполнены при поддержке гранта STCU № 4624 «Computer monitoring technology for operational state and accidental risk of poison-fluid and petroleum depots»


Библиография:

  1. Физика взрыва. Под редакцией К.П. Станюковича. Москва, Наука, 1975, 704 стр.

  2. Wilkins M.L. Modelling the behavior of materials. Struct. Impact and Grashworth. Proceeding of International Conference. V.2, London, New York, 1984, p. 243-277.

  3. Мейдер Ч. Численное моделирование детонации. Москва, Мир, 1985, 384 стр.

  4. П.З. Луговой, В.Ф. Мейш, Б.П. Рыбакин, Г.В. Cекриеру. Динамика составных подкрепленных оболочечных конструкций при нестационарных нагрузках. Прикладная механика. — 2006 г., 42, N 4. стр. 100-107

  5. П.З. Луговой, В.Ф. Мейш, Б.П. Рыбакин, Г.В. Cекриеру. О численном решении динамических задач теории подкрепленных оболочек. Приклад. механика. – 2006 г. 42, N 5, стр. 50-56.

  6. Г. М. Ляхов, Г. И. Покровский. Взрывные волны в грунтах. Госгортехиздат 1962 г., 22 стр.

Похожие:

Математическое моделирование воздействия детонации на тонкостенные конструкции iconМатематическое моделирование воздействия детонации на тонкостенные конструкции
Ключевые слова: математическое моделирование, численные методы, взрывное нагружение, упругопластическая среда
Математическое моделирование воздействия детонации на тонкостенные конструкции iconПрограмма наименование дисциплины Экономико-математическое моделирование в инфокоммуникациях
Магистерская специализация «Математическое моделирование оптических наноструктур»
Математическое моделирование воздействия детонации на тонкостенные конструкции iconМатематическое моделирование гемодинамики
Специальность 05. 13. 18 математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Математическое моделирование воздействия детонации на тонкостенные конструкции iconУчебно-методический комплекс экономико-математическое моделирование для специальности: 080105 «Финансы и кредит»
Темы итоговых письменных контрольных работ по курсу "Экономико-математическое моделирование". 21
Математическое моделирование воздействия детонации на тонкостенные конструкции iconРабочая программа дисциплины «Математическое моделирование»
«Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ» по физико-математическим наукам, утвержденной приказом Министерства...
Математическое моделирование воздействия детонации на тонкостенные конструкции iconМатематическое моделирование биологических процессов
Цель дисциплины «Математическое моделирование биологических процессов» изучение методов, применяемых при математическом моделировании...
Математическое моделирование воздействия детонации на тонкостенные конструкции iconИнститут механики и энергетики кафедра теплоэнергетических систем теория горения и взрыва
Детонация, характерные свойства детонации. Исследование распространения детонационной волны. Зависимость скорости детонации от состава...
Математическое моделирование воздействия детонации на тонкостенные конструкции iconМоделирование расщепления ДНК ультразвуком
...
Математическое моделирование воздействия детонации на тонкостенные конструкции iconЧисленное экономико- математическое моделирование и оптимизация
М. С. Красс, доктор физико-математических наук, профессор кафедры Математическое мо
Математическое моделирование воздействия детонации на тонкостенные конструкции iconМатематическое моделирование в геологии Учебное пособие
Математическое моделирование в геологии: Учебное пособие. Томск: Изд. Тпу, 2001. 124 с
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница