Численное моделирование фронта воздушной ударной волны при взрыве в воздухе и над землей в программном комплексе LS-DYNA

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение и цели. При расчете зданий и сооружений на особые сочетания нагрузок, вызванные действием воздушных ударных волн, необходимо определить основные параметры действующей нагрузки. Нормативный подход, реализованный в современных нормативных документах, предлагает использование упрощенных методов расчета, основанных на использовании эквивалентных статических нагрузок. Целью исследования является получение основных параметров воздушных ударных волн, используя численное моделирование, а также рассмотрение характера распространения фронта ударной волны при расположении эпицентра взрыва на уровне земли и в воздухе. Материалы и методы. Для получения основных параметров воздушных ударных волн рассматриваются численные методы высокой точности, реализованные в современном программном комплексе LS-DYNA. Для описания процесса взрыва используется лагранжево-эйлеровый подход. Результаты. Получены изополя и графики превышения избыточного давления Δ Р ф над атмосферным в распространяющейся воздушной ударной волне при эпицентре взрыва, расположенном на уровне земли и в воздухе, а также на дальнем расстоянии от проектируемого сооружения. Выводы. Рассматриваемый метод численного моделирования позволяет получить основные параметры воздушных ударных волн, которые могут быть использованы для дальнейшего расчета строительных конструкций.

Об авторах

Олег Вартанович Мкртычев

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: mkrtychev@yandex.ru

доктор технических наук, профессор кафедры сопротивления материалов

Российская Федерация, 129337, Москва, Ярославское шоссе, 26

Антон Юрьевич Савенков

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Email: savenkov.asp@mail.ru

аспирант кафедры сопротивления материалов

Российская Федерация, 129337, Москва, Ярославское шоссе, 26

Список литературы

  1. Andreev S.G., Babkin A.V., Baum F.A., Imhovik N.A. et al. (2004). Fizika vzryva. T. 2 [Physics of a Blast. Vol. 2]. Moscow, Fizmatlit Publ., 832. (In Russ.)
  2. Rastorguev B.S., Plotnikov A.I., Khusnutdinov D.Z. (2007). Proektirovanie zdaniy i sooruzheniy pri avariynykh vzryvnykh vozdeystviyakh [Design of Buildings and Structures Exposed to Emergency Blast Effects]. Moscow, ASV Publ., 152. (In Russ.)
  3. Birbraer A.N., Roleder A.Yu. (2009). Ekstremal'nye vozdejstviya na sooruzheniya [Extreme Impacts on Structures]. Saint Petersburg, Politekhnicheskii universitet Publ., 594. (In Russ.)
  4. Bazhenova T.V., Gvozdeva L.G. (1977). Nestatsionarnyye vozdeystviya udarnykh voln [Unsteady shock wave action]. Moscow, Nauka Publ., 274. (In Russ.)
  5. Bate K., Vilson Ye. (1982). Chislennyye metody analiza i metoda konechnykh elementov [Numerical analysis methods and finite element method]. Moscow, Stroyizdat Publ., 448. (In Russ.)
  6. Van Leer B.J. (1979). Towards the ultimate conservative difference scheme. Second-order sequel to Godunov's Method. J. Comput. Phys., 32(1), 101–136. (In Dutch)
  7. Sadovskiy M.A. (1952). Mekhanicheskoye vozdeystviye vozdushnykh udarnykh voln po dannym eksperimental'nykh issledovaniy [Mechanical action of air shock waves according to experimental studies]. Fizika vzryva: sb. trudov v oblasti fiziki vzryva, (1), 20–110. Moscow, In-t khim. i fiziki, AN SSSR Publ. (In Russ.)
  8. Livermore Software Technology Corporation (LSTC). (May 2017). LS-DYNA. Keyword user’s manual. Volume I. Version 971. Retrieved from www.dynasupport.com
  9. Mkrtychev O.V., Dorozhinskiy V.B. (2012). Analiz podkhodov k opredeleniyu parametrov vzryvnogo vozdeystviya [Analysis of approaches to identification of parameters of blast effects]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering], (5), 45–49. (In Russ.)
  10. Mkrtychev O.V., Dorozhinskiy V.B. (2011). Bezopasnost’ zdaniy i sooruzheniy pri vzryvnykh vozdeystviyakh [Safety of Buildings and Structures Exposed to Blast Effects]. In I.I. Vedyakov, G.S. Vardanyan (Eds.). Vestnik NITs “Stroitel’stvo”. Issledovaniya po teorii sooruzheniy [Proceedings of Construction Scientific and Research Center. Structural Theory Research], XXVIII(3–4), 21–34. (In Russ.)
  11. Mkrtychev O.V., Dorozhinskiy V.B. (2012). Veroyatnostnoye modelirovaniye vzryvnogo vozdeystviya [Probabilistic modeling of explosive loading]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering], (11), 278–228. (In Russ.)
  12. Mkrtychev O.V., Dorozhinskiy V.B., Lazarev O.V. (2011). Raschet konstruktsiy zhelezobetonnogo zdaniya na vzryvnyye nagruzki v nelineynoy dinamicheskoy postanovke [The calculation of reinforced concrete buildings constructions on the explosive loads in the nonlinear dynamic formulation]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering], (4), 243–247. (In Russ.)
  13. Mkrtychev O.V., Dorozhinskiy V.B., Sidorov D.S. (2016). Nadezhnost' stroitel'nykh konstruktsiy pri vzryvakh i pozharakh [Reliability of building structures during explosions and fires]. Moscow, ASV Publ., 173. (In Russ.)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».