تقييم تأثير الحمولات الانفجارية على عناصر الآلات والمنشآت المعدنية

الملخص

تقدم المقالة دراسة جديدة في حقل بحثي نادراً ما تم البحث فيه في مجتمع الهندسة الميكانيكية، وهو مجال الانفجارات وأثرها على الآلات والمنشآت المعدنية وعناصرهما، حيث تمثّل خطوة أولى بسيطة في هذا الحقل يجب أن يتبعها خطوات لاحقة لتوسعة المعلومات والمعرفة فيه؛ انطلقت هذه الدراسة من دراسة مرجعية سابقة ضمن مجال الهندسة المدنية، حول دراسة استجابة وسلوك الأعمدة المختلطة المعرضة لحمل انفجاري (عمود معدني ذي مقطع H محاط بالإسمنت وقضبان التسليح الطولي والعرضي)، قام الباحث بإعادة نمذجة عمود مختلط مشابه للنموذج في الدراسة المرجعية وتعريضه لنفس الحمولة الانفجارية، وذلك باستخدام أحد أهم برامج النمذجة والمحاكاة التي تَستخدم طريقة العناصر المنتهية وهو برنامج (LS-DYNA)، وكانت النتائج مقاربة لنتائج الدراسة المرجعية، ومن ثم بدء بإجراء تعديلات على بعض متغيرات وخصائص النموذج وإجراء التحليلات اللازمة واستخلاص النتائج وأثر هذه المتغيرات على العمود المعدني، حيث تم إزالة الغلاف البيتوني وقضبان التسليح والإبقاء على العمود المعدني فقط وتعريضه لنفس الحمولة الانفجارية السابقة، ثم المقارنة بين العمود المعدني المُغلَّف بالبيتون وفولاذ التسليح مع العمود المعدني غير المُغلَّف، وتغيير قيمة الحمولة الانفجارية المؤثرة على العمود المعدني، للوصول إلى أثر وجود البيتون كمادة محيطة بالأعمدة المعدنية، حيث توصل الباحث إلى أن البيتون يمتص الجزء الأكبر من طاقة الانفجار وبالتالي يخفض الأضرار الهيكلية للعمود المعدني بنسبة كبيرة جداً، حيث قدم دعماً للعمود المعدني حوالي الضعف بالنظر للانحناء أو التشوه الكلي للعمود، وقدم دعماً حوالي 10 مرات بالنظر للتشظي أو التشوه المحلي الموضعي للعمود.