بایگانی دسته ی تحلیل‌های آکوستیک و شوک

این مثال نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از آباکوس برای پیش‌بینی پاسخ بلندمدت سازه‌های غوطه‌وری که تحت بارگذاری موج ناشی از انفجار زیر آب ( UNDEX ) قرار دارند، استفاده کرد.

در این صفحه بحث می‌شود:

شرح مسئله و هندسه
مدل
کوپلینگ سیال-سازه و بارگذاری موج ضربه‌ای
نتایج و بحث
فایل‌های ورودی
منابع
ارقام

تأکید بر حرکات دینامیکی سازه، طبیعتاً منجر به استفاده از تیرها برای مدل‌سازی سازه، به جای المان‌های صلب یا پوسته‌ای، می‌شود. این دسته از مسائل با حرکات دینامیکی سازه در سرعت‌هایی بسیار کندتر از سرعت موج آکوستیک در سیال مشخص می‌شوند، به طوری که سیال را می‌توان به عنوان یک محیط تراکم‌ناپذیر مدل‌سازی کرد. مفهوم مدل‌سازی سیال به این روش، کاهش تأثیر آن بر سازه به یک “جرم اضافه” بر تیر است.

امواج فشار کروی مرتبط با انفجار زیر آب ( UNDEX ) با دو مرحله مجزا مشخص می‌شوند. مرحله اول، که بسیار کوتاه است، موج اولیه تولید شده توسط انفجار است. این مرحله شامل افزایش بسیار شدید به مقدار فشار مشخص و به دنبال آن کاهش تدریجی‌تر است. در مرحله دوم بارگذاری، گاز تولید شده توسط ماده منفجره تا حداکثر حجم منبسط می‌شود، که در آن فشار سیال اطراف، آن را به سمت خود بازمی‌گرداند. در یک حجم حداقلی، سیستم گاز و سیال یک پالس فشار دیگر منتشر می‌کند و حباب گاز دوباره منبسط می‌شود. این فرآیند ممکن است بارها تکرار شود و باعث ایجاد چندین پالس فشار شود. همانطور که حباب گاز نوسان می‌کند، تحت تأثیر شناوری نیز عمل می‌کند و باعث حرکت ناپایدار در خلاف جهت نیروی جاذبه می‌شود.

این مثال نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از Abaqus/Explicit برای پیش‌بینی پاسخ گذرای یک سازه بزرگ و پیچیده تحت بارگذاری موج ضربه‌ای ناشی از انفجار زیر آب ( UNDEX ) استفاده کرد.

در این صفحه بحث می‌شود:

شرح مسئله و هندسه
روش اجرا
مدل کوچک‌شده
نتایج و بحث
فایل‌های ورودی
منابع
ارقام

مدل‌سازی سازه‌های بزرگ زیر آب که در معرض بارهای ضربه‌ای قرار دارند، معمولاً منجر به مدل‌های عددی با محاسبات فشرده می‌شود که به منابع محاسباتی قابل توجهی نیاز دارند. یک مدل کامل زیردریایی که در دسترس عموم است، از طریق یک رویکرد مدل‌سازی اصلاح می‌شود که هزینه‌های محاسباتی را به حداقل می‌رساند و پاسخ دقیقی را در یک منطقه خاص مورد نظر به دست می‌آورد. در نتیجه، توجه ویژه‌ای به جزئیات ساختاری در منطقه مورد نظر مربوطه می‌شود، در حالی که ساده‌سازی‌هایی برای کاهش هزینه‌های تحلیل در جاهای دیگر در نظر گرفته شده است.

سازه توسط یک موج برخوردی با دامنه پروفیل ضربه بارگذاری می‌شود. اگر یکپارچگی سازه مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد، یک فرض منطقی این است که بیشتر مناطق آسیب‌دیده در اطراف نقطه توقف قرار خواهند گرفت؛ بنابراین، باید توجه بیشتری به جزئیات مدل‌سازی به قسمت جلوی زیردریایی معطوف شود ( شکل ۱ و شکل ۵ ).

این مثال نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از Abaqus/Explicit برای پیش‌بینی پاسخ گذرای سازه‌های غوطه‌وری که تحت بارگذاری موج ضربه‌ای فشاری صوتی ناشی از انفجار زیر آب ( UNDEX ) قرار دارند، استفاده کرد.

در این صفحه بحث می‌شود:

شرح مسئله و هندسه
مدل آباکوس/صریح
کوپلینگ سیال-سازه و بارگذاری موج ضربه‌ای
نتایج و بحث
فایل‌های ورودی
منابع
جداول
ارقام

این دسته از مسائل با کوپلینگ قوی بین حرکات سازه و فشارهای آکوستیکی بر روی سطح مشترک خیس شده بین سیال خارجی و سازه مشخص می‌شوند. پاسخ سازه در یک سیستم آکوستیک-سازه‌ای با کوپلینگ قوی را می‌توان به صورت ترکیبی از موارد زیر توصیف کرد:

پاسخ فرکانس پایین که با طول موج‌های ساختاری که به طور قابل توجهی کوتاه‌تر از طول موج‌های صوتی مرتبط هستند، مشخص می‌شود. سیال خارجی روی سازه، جرم مؤثری به سازه روی سطح مشترک خیس‌شده اضافه می‌کند.

پاسخ فرکانس بالا که با طول موج‌های ساختاری که به طور قابل توجهی طولانی‌تر از طول موج‌های صوتی مرتبط هستند، مشخص می‌شود. سیال خارجی روی سازه به عنوان یک مکانیسم میرایی ساده عمل می‌کند، که در آن انرژی از طریق تابش صوتی از سازه دور می‌شود.

پاسخ فرکانسی متوسط ​​که با طول موج‌های ساختاری مشابه با طول موج‌های صوتی مرتبط مشخص می‌شود. در این رژیم فرکانسی، سیال خارجی هم جرم افزوده و هم تأثیر میرایی تابشی بر سازه دارد.

موج فشار کروی مرتبط با بارگذاری ضربه‌ای انفجار زیر آب ( UNDEX ) با یک جبهه بسیار شیب‌دار مشخص می‌شود که در آن حداکثر فشار در مدت زمان بسیار کوتاهی (زمان افزایش) به دست می‌آید. سپس فشار به صورت نمایی در مدت زمان بسیار طولانی‌تری کاهش می‌یابد. بنابراین، می‌توان انتظار داشت که بارهای ضربه‌ای UNDEX سازه‌های غوطه‌ور را در محدوده فرکانسی وسیعی که شامل فرکانس‌های پاسخ پایین، بالا و متوسط ​​​​است، تحریک کنند. مرزهای سیال خارجی باید در فاصله کافی از سازه قرار گیرند تا پاسخ فرکانس پایین مناسب تضمین شود، در حالی که اندازه عناصر آکوستیک باید به اندازه کافی کوچک باشد تا به طور دقیق نشان‌دهنده انتشار امواج آکوستیک با فرکانس بالا به دور از سازه غوطه‌ور باشد.

این مثال، تأثیر کوپلینگ بین یک سازه و یک محیط آکوستیک را نشان می‌دهد. کوپلینگ بین یک سازه و یک محیط آکوستیک می‌تواند زمانی که برهمکنش جامد-سیال برای رفتار ارتعاشی کلی بدن یا سیال آکوستیک اساسی است، مشکلاتی ایجاد کند. نمونه‌های بارز چنین مشکلاتی شامل محفظه‌های بلندگو، مخازن پر از سیال، سیستم‌های صدا خفه کن و محفظه‌های کابین خودرو است.

در این صفحه بحث می‌شود:

هندسه و مدل
نتایج و بحث
فایل‌های ورودی
جداول
ارقام