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

Authors

1 Department of Passive Defense, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran

2 School of Mining Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran

Abstract

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.

Keywords


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.