تاثیر پلیمر مسلح شده با الیاف شیشه در کاهش طول ناحیه آسیب دیده و تغییرشکل عرضی خطوط لوله در برابر انفجار

در سالهای اخیر ایجاد اختلال در خطوط لوله مدفون به علت وقوع انفجار ناشی از اقدامات تروریستی و یا در مواردی بعلت عملیات عمرانی و معدنی افزایش پیدا کرده است. این مساله سبب توجه به بارهای انفجاری در طراحی خطوط شده است. در این تحقیق برای نخستین بار به بررسی تاثیر استفاده از پتوهای پلیمر مسلح شده با الیاف شیشه((GFRP در مقاوم کردن خطوط لوله مدفون در برابر بار انفجار زیرسطحی پرداخته شد. به این منظور مساله به کمک روش المان محدود سه بعدی غیرخطی و بصورت اولر-لاگرانژی ترکیبی مدل سازی گردید . مواد و مصالح موجود در مدل شامل خاک، هوا، ماده منفجره((TNT، لوله فولادی API-X65 و پتویGFRP بودند که برای مدلسازی رفتار آنها به ترتیب از مدل دراگر-پراگر با رفتار سخت شونده خطی، معادله حالت گاز کامل، معادله حالت JWL ، مدل جانسون- کوک و مدل انیزوتروپیک استفاده شد. نتایج پژوهش حاضر با نتایج آزمایشات میدانی انجام شده توسط محققین دیگر و روابط تجربی معتبر مقای سه شد که تطابق خوبی مشاهده گردید. نتایج تحقیق ن شان داد ا ستفاده از GFRP می تواند تغییر شکل خطوط را به میزان قابل توجهی کاهش دهد بطوریکه طول ناحیه آسیب دیده تا 59 درصد و تغییرشکل عرضی تا 48 درصد کاهش نشان داد. همچنین برای مقاوم کردن خطوط، ا ستفاده از GFRP با ضخامت منا سب در مقای سه با افزایش ضخامت جدار لوله از نظر اقتصادی و عملکردی مناسبتر است. نتایج این تحقیق می تواند خطوط لوله در حال ساخت و یا در حال بهره برداری را بطور موثری در برابر اثرات انفجار مقاوم کند.