ارزیابی عمق نفوذ بمب در سنگ‌های با RMR>90

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه تربیت مدرس

2 پژوهشکده سازه‌های امن، گروه پدافند غیر عامل، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده

برای طراحی هرگونه سازه امن زیرزمینی نیاز است این سازه در عمق بهینه اجرا گردد تا با وجود سرباره بتواند از امنیت کامل برخوردار باشد. بنابراین دانستن میزان عمق نفوذ بمب­ های سنگرشکن که نهایتاً انفجار در آن حاصل می­ شود در طراحی سازه­ های پدافندی ضروری می­ باشد. میزان عمق نفوذ علاوه بر مشخصات پرتابه و سرعت اصابت آن بستگی به مشخصات ژئومکانیکی و مقاومتی محیطی که مورد برخورد قرار می­ گیرد دارد. در این تحقیق مدل­ سازی عمق نفوذ بمب GBU-28 توسط نرم ­افزار آباکوس و در سنگ ­های با RMR>90 (سه نوع سنگ گرانیت، ماسه ­سنگ و آهک) انجام می­ گیرد. این بمب هدایت شونده به ­وسیله لیرز از انواع بمب­ های نفوذگر می­ باشد که قبل از انفجار چندین متر به درون خاک، سنگ و یا بتن نفوذ کرده و سپس منفجر می­گردد. در این تحقیق، در ابتدا پارامترهای ژئومکانیکی هر سه نوع سنگ با RMR>90 توسط مطالعات کتابخان ه­ای و نرم ­افزار RocData تعیین می ­گردد. سپس عمق نفوذ بمب در هر سه نوع سنگ توسط مدل­ سازی به ­دست آورده می­ شود. از آنجا که پارامترهای مقاومتی سنگ با RMR مشخص منحصر بفرد نمی­ باشد، بنابراین آنالیز حساسیت علاوه بر سرعت برخورد بمب بر روی پارامترهای مقاومتی توده ­سنگ نیز انجام گرفته و در پایان نیز نتایج به ­دست آمده از مدل­ های عددی توسط روابط تجربی راستی ­آزمایی می­ گردد. مدل ­سازی عددی توسط نرم­ افزار المان محدود نشان می­ دهد که عمق نفوذ در سنگ­ های با RMR>90 گرانیت، ماسه ­سنگ و آهک به­ ترتیب 33/80، 4/4 و 37/5 متر می­ باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Assessment of the GBU-28 bomb penetration into the rocks with RMR> 90

نویسندگان [English]

  • Ayub Elyasi 1
  • Seyed Hossein Mirzeinaly 2
1 Department of Passive Defense, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran
2 School of Mining Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
چکیده [English]

برای طراحی هرگونه سازه امن زیرزمینی نیاز است این سازه در عمق بهینه اجرا گردد تا با وجود سرباره بتواند از امنیت کامل برخوردار باشد. بنابراین دانستن میزان عمق نفوذ بمب‌های سنگر شکن که نهایتا انفجار در آن حاصل می شود در طراحی سازه‌های پدافندی ضروری می‌باشد. میزان عمق نفوذ علاوه بر مشخصات پرتابه و سرعت اصابت آن بستگی به مشخصات ژئومکانیکی و مقاومتی محیطی که مورد برخورد قرار می‌گیرد دارد. در این تحقیق مدلسازی عمق نفوذ بمب GBU-28 توسط نرم افزار آباکوس و در سنگهای با RMR>90(سه نوع سنگ گرانیت، ماسه سنگ و آهک) انجام می‌گیرد .این بمب هدایت شونده به وسیله لیرز از انواع بمب‌های نفوذگر می باشد که قبل از انفجار چندین متر به درون خاک، سنگ و یا بتن نفوذ کرده و سپس منفجر می‌گردد. در این تحقیق، در ابتدا پارمترهای ژئومکانیکی هر سه نوع سنگ با RMR>90 توسط مطالعات کتابخانه‌ای و نرم‌افزار RocData تعیین می‌گردد. سپس عمق نفوذ بمب در هر سه نوع سنگ توسط مدلسازی بدست آورده می‌شود. از آنجا که پارمترهای مقاومتی سنگ با RMR مشخص منحصر بفرد نمی‌باشد، بنابراین آنالیز حساسیت علاوه بر سرعت برخورد بمب بر روی پارمترهای مقاومتی توده سنگ نیز انجام گرفته و در پایان نیز نتایج بدست آمده از مدلهای عددی توسط روابط تجربی راستی آزمایی می‌گردد. مدلسازی عددی توسط نرم افزار المان محدود نشان می‌دهد که عمق نفوذ در سنگهای با RMR>90 گرانیت، ماسه سنگ و آهک بترتیب 33/4،80/4 و 37/5 متر می باشد.

کلیدواژه‌ها [English]

  • عمق نفوذ
  • GBU-28
  • RMR
  • آباکوس
  • RocData

مراجع

علیزاده ط، مرادلو ج، ناصراسدی ک، "شبیه ­سازی عددی نفوذ پرتابه در هدف بتنی و بررسی روابط"، نشریه مهندسی عمران مدرس، 1393، 14 (1)، 169-179.
Bieniawski ZT, “Engineering Rock Mass Clasification”, John Wiley and Sons, 1989.
Cai M, Kaiser PK, Uno H, Tasaka Y, Minami M, “Estimation of rock mass deformation modulus and strength of jointed hard rock masses using the GSI system”, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2004, 41 (1), 3-19.
Dassault Systèmes, “ABAQUS Unified Finite Element Analysis, User‟s Manual Version 6.10”, Providence, Rohde Island, , Simulia Corporation, USA, 2010.
Hansson H, “Warhead penetration in concrete protective structures”, KTH Architecture and the Built Enviroment, Licenriate Thesis, 2011.
Heuze FE, “An overview of projectile penetration into geological materials, with emphasis on rocks”, International Journal of Rock Mechanics and Mining Science, 1990, 27 (1), 1‐14.
Hoek E, Brown ET, “Practical estimates or rock mass strength”, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 1997, 34 (8), 1165-1186.
Li QM, Reid SR, Wen HM, Telford AR, “Local impact effects of hard missiles on concrete targets”, International Journal of Impact Engineering, 2005, 32 (1-4), 224-284.
Marinos P, Hoek E, “Estimating the geotechnical properties of heterogeneous rock masses such as Flysch”, Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 2001, 60, 85-92.
Palmstrom A, “Recent developments in rock support estimates by the RMi”, Journal of Rock Mechanics and Tunnelling Technology, 2000, 6 (1), 1-19.
Peng S, Zhang J, “Engineering Geology for Underground Rocks”, Springer- Verlag Berlin Heidelberg, 2007.
Rocscience Ltd, “RocData, software, version 3.0.1.3”, Toronto, www.rocscience.com, 2005.
Rocscience Ltd, “ROCLAB Software for Calculating Hoek-Brown Rock Mass Strength”, Toronto, Ontario, www.rocscience.com, 2002.
Wikipedia, Some background material in this article is gathered from Wikipedia under the Creative Commons license. http://wikipedia.org, 2014.
Zhou Y, “Simulation of High-velocity Penetration for Rigid Projectile into Plain Concrete Target using Discrete Element Method”, Virginia Polytechnic Institute and State University, Master Thesis, 2009.
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز
دوره 51.3، شماره 104 - شماره پیاپی 104
پاییز 1400
آبان 1400
صفحه 125-135

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار