تحلیل خطوط لوله مستغرق زیر دریا در معرض امواج دینامیکی ناشی از انفجار زیر آب

یکی از سازه هایی که کاربرد بسیار مهمی در دریا دارد، خطوط لوله زیر دریا می باشد. تاکنون مطالعات زیادی در مورد تاثیر امواج دریا و نیروهای دینامیکی ناشی از زمین لرزه وارد بر این لوله ها صورت گرفته است. درحالیکه اثر انفجار زیر آب بر روی آنها به ندرت مورد تحقیق بوده است. مقدار تغییر شکلها و تنش بوجود آمده در سازه بستگی به فاصله سازه از مرکز انفجار دارد. در فاصله ای از محل انفجار که منطقه دور یا far-field نامیده می شود، تنش بوجود آمده در سازه در محدوده خطی باقی می ماند. همچنین تاثیر کاویتاسون بر روی سازه بسته به فاصله آن از سطح آزاد دارد. هرچه سازه در عمق بیشتری از سطح آزاد باشد، کاویتاسیون از اهمیت کمتری برخوردار می باشد. حباب گاز تولید شده نیز تاثیر بسزایی در بارگذاری سازه دارد به طوریکه باعث تولید موج ثانویه ای می گردد که به طور مستقل باعث ایجاد تنش در سازه می گردد. در این مقاله با استفاده از روش اجزائ محدود به مدلسازی و تحلیل خطوط لوله زیرآب در معرض نیروهای وارده ناشی از انفجار زیرآب و حباب گاز پرداخته می شود. اثر شرط مرزی سطح آزاد نیز در نظر گرفته شده است. صحت نتایج که برای طراحی مفید واقع خواهد شد، با استفاده از روش های تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است. برای مدلسازی از نرم افزارABAQUS استفاده شده است.

Keywords:

انفجار زیر آب , حباب گاز , خطوط لوله , سازه غوطه ور