مطالعه عددی و تجربی آسیب در زره چندمحفظه ای ناشی از بارگذاری انفجاری زیرآب تماسی

سازه های چندمحفظه ای، دسته ای از زره های چندلایه هستند که به دلیل بازدهی مقاومتی بالا در برابر انفجارهای زیرآب، فناوری ساده و هزینه پایین ساخت و قابلیت تعمیرپذیری، به طور گسترده برای محافظت از تجهیزات دریایی استفاده می شوند. مقاله حاضر به مطالعه عددی آسیب ناشی از اتفجار تماسی زیرآب در سازه هایی با ساختار مفهومی متشکل از سه لایه فلزی و دو محفظه مابین می پردازد و بهترین مولفه های ساختاری مادی را پیشنهاد می دهد. برای این منظور مجموعه آزمایش هایی طراحی و به کمک نرم افزار اتوداین شبیه سازی شدند. فرآیند مدل سازی عددی و خروجی های آن با نتایج یک آزمون تجربی اعتبارسنجی شد. نتایج نشان داد که تمام ساختارهای با محیط های واسط مشابه هوا-هوا و آب-آب در محفظه ها دچار پارگی در لایه آخر شدند. ساختارهای با محیط واسط هوا-آب در صورت بهره گیری از لایه میانی از جنس St37، پارگی در لایه آخر را تجربه نمی کنند و یک افزایش جذب انرژی قابل توجه 62 درصدی را مشروط به داشتن لایه جلو St37 نشان می دهند. همچنین ساختارهای با محیط های واسط آب-هوا بدون هرنوع پارگی در لایه آخر، همگی موفق عمل کرده و استفاده از لایه میانی St37 در آن ها منجر به کاهش 49 درصدی خیز لایه آخر می شود. همچنین مقایسه عملکرد سازه ها نشان داد که سازه ای متشکل از لایه های به ترتیب Al2024-T3، St37 و St37 و محیط های واسط آب-هوا، هم زمان بهترین مقادیر را برای خیز حداقلی 6/11 میلی متری در لایه آخر و جذب انرژی ویژه سطحی حداکثری معادل با 6/84 ژول مترمربع بر کیلوگرم نتیجه می دهد.