مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل نفوذ پرتابه فرسایشی با سرعت بالا در هدف بتنی نیمه بی نهایت

نویسندگان
1 دانشگاه بوعلی سینا همدان
2 اراک
3 دانشیار دانشگاه امام حسین (ع)
4 دانشیار مهندسی عمران، دانشگاه بوعلی سینا، همدان
5 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی سازه، دانشگاه بوعلی سینا، همدان
چکیده
در این مقاله، رفتار بتن تحت نفوذ یک پرتابه فرسایشی تحلیل شده است. بر این اساس و بر مبنای تشابهات کیفی نفوذ فرسایشی در اهداف فلزی و بتنی، میدان جریان ذرات حول نوک پرتابه فرسایشی در حال نفوذ در یک هدف بتنی مورد بررسی قرار گرفت. بر مبنای مدل ویسکوپلاستیک در بتن، میدان پلاستیک در هدف در مدل والکر-اندرسون تغییر داده شده و مدل بهبود یافته والکر-اندرسون جهت تحلیل نفوذ فرسایشی در بتن ارائه گردیده است. با توجه به عدم وجود مدلی تحلیلی و نیز آزمایش‌های استاندارد در خصوص نفوذ فرسایشی پرتابه‌های میله بلند (9≤L/d≤11 و جرم 9gr تا 11gr) در بتن، 52 آزمایش نفوذ سرعت بالا (650 m/s تا 1150 m/s) طراحی و صورت پذیرفته است. علاوه بر آن با حل معادلات نهایی مدل فورستال عمق نفوذ برای پرتابه‌های فرسایشی بر مبنای مدل فورستال محاسبه شده است. مقایسه نتایج مربوط به مدل بهبود یافته والکر - اندرسون با نتایج حاصل از مدل فورستال نشان داد که علی رغم جامعیت مدل فورستال در نفوذ صلب، استفاده از این مدل حتی به عنوان یک تخمین مهندسی جهت تحلیل نفوذ فرسایشی در اهداف بتنی اشتباه است. بعلاوه، مدل بهبود یافته والکر-اندرسون به خوبی نفوذ فرسایشی در بتن را تحلیل می‌نماید.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

High velocity penetration analysis of eroding projectile into semi-infinite concrete target

نویسندگان English

ali Alavi Nia 1
mogtaba zolfaghari 2
hossein khodarahmi 3
mahmood nili 4
amir hossin ghorbankhani 5
چکیده English

In this paper, the behavior of concrete subjected to eroding penetration of projectiles is studied. Based on qualitative similarities of eroding penetration at metallic and concrete targets, plastic flow of the particles around the projectile tip in a concrete target is illustrated. Based on visco-plastic behavior of concrete, changes on the plastic field of the target at Walker-Anderson model is made in order to analyze eroding penetration into concrete. Since there is not any analytical model and standard tests for eroding long rod (9≤L/d≤11 and 11gr<m<9gr) penetration into the concrete, 52 high velocity penetration tests were designed and carried out. Furthermore, with solving the final equations of the Forrestal model, penetration depth of eroding projectiles is calculated. Comparison between the results of the improved Walker-Anderson model and the Forrestal model showed that although the Forrestal model is a comprehensive model in rigid penetration, using it for assessment of eroding penetration into concrete is completely wrong. Besides, the improved Walker-Anderson model can analyze this phenomenon satisfactorily.

کلیدواژه‌ها English

eroding penetration
long rod projectile
concrete
analytical model