شبیه‎سازی سه‎بعدی برخورد پرتابه استوانه‌ای به سطح آب به منظور پیش‎بینی رفتار پرتابه و تنش‎های وارده به اجزای آن

بررسی نیروهای هیدرودینامیکی ایجاد شده در اثر برخورد اجسام به سطح آب در طراحی سازه از اهمیت خاصی برخوردار است. نیروی برخورد با آب در شناورهای تندرو و ضربه امواج به سکوها از نمونه های متداول این پدیده هستند. بررسی پدیده برخورد با استفاده از روش‌های تحلیلی به علت پیچیدگی فراوان آن عملاً امکان‌پذیر نیست. همچنین ساخت مدل و انجام آزمایش به زمان و هزینه زیادی نیاز دارد. تحقیقات متعددی در زمینه برخورد سازه‌های مختلف به سطح آب صورت پذیرفته است که تعامل بین سازه و سیال با توجه به تغییر شکل زیاد سیال، تحلیل مسائل را با مشکل مواجه می‌نماید. در این پروژه برخورد یک پرتابه استوانه‌ای شکل با سطح آب در سرعت‌ها و زاویه‌های مختلف با استفاده از روش اویلری-لاگرانژی توسط نرم‌افزار LS-DYNA بررسی شده است. برای مدل‌سازی، ابتدا مدل سه‌بعدی پرتابه بوسیله نرم‌افزارهای طراحی به کمک رایانه تهیه شده و سپس در محیط نرم‌افزار LS-DYNA شبکه بندی و تکمیل شده و مدل آب و هوا نیز در همین محیط ایجاد گردیده است. شبیه‌سازی با تعریف شرایط مرزی صورت پذیرفته است که نتایج آن نشان‌دهنده تاثیرات زیاد تغییر سرعت پرتابه در افزایش تنش، کرنش پلاستیک و همچنین کاهش سرعت پرتابه در اثر برخورد با آب است.

Keywords:

Projectile , Impact , Euler–Lagrange method , LS-DYNA. , پرتابه , برخورد , روش اویلری-لاگرانژی , LS-DYNA.