Geri Dön

Structural analysis under blast loading

Patlama yüklemeleri ile yapı analizi

  1. Tez No: 826154
  2. Yazar: DENİZ CAN ERDAYI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SÜHA ORAL, PROF. DR. MUSTAFA UĞUR POLAT
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 133

Özet

Açık alan koşullarına kıyasla, çoklu şok dalgası yansımaları nedeniyle kapalı ve yarı-kapalı alanlarda patlama yüklemeleri genellikle daha fazla yoğunlaşır. Bu tür alanların duvarlarındaki basınç dağılımını zamanla anlamak, yapısal bütünlüğün değerlendirilmesi için önemlidir. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) basınç değişimini zaman içinde doğru bir şekilde modelleyebilir. Ancak, duvarlardaki önemli deformasyonlar da şok dalgası etkileşimlerini ve basınç dağılımını etkiler, bu nedenle kapalı/ yarı-kapalı ortamlarda patlama yükü altındaki yapısal bütünlüğün kapsamlı bir incelemesi için birleşik bir çözüm gereklidir. Bu tez, belirtilen Akışkan-Yapı Etkileşimi (FSI) problemine yönelik bir bölünmüş eş-zamanlı simülasyon tekniği ile birlikte Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) yaklaşımını önermektedir. Akışkan alanı için Sonlu Hacimli Hesaplamalı Akışkan Dinamiği Modeli, katı alanı için ise Doğrusal Olmayan Sonlu Eleman Modeli kullanılmıştır. Bu alanlar, harici bağlanmış bölünmüş yaklaşımla eş-zamanlı olarak simüle edilmiştir. Alan ayrıştırma gereksinimleri, akışkan ve katı alanlar arasında farklılık gösterir, bu da arayüzde uyumsuz ağlara yol açar. Bunu ele almak için, bu çalışma, sınırlardaki uyumsuz ağlar arasında veri aktarımı ile ilgilenmek üzere basınç ve deplasman eşleme tekniklerini önermektedirç Bu tezin merkezi katkıları, yarı-kapalı patlama analizi için bir simülasyon çerçevesi önermesi ve uyumsuz ağlar arasında iki yönlü korunumlu veri aktarımı için yeni bir hibrid yaklaşım geliştirmesidir. Bu ilerlemeler, bu karmaşık alandaki modelleme ve analiz yeteneklerini önemli ölçüde artırır.

Özet (Çeviri)

Blast loading in confined and semi-confined spaces often becomes amplified compared to free-field conditions due to multiple shock reflections. Understanding the temporal distribution of pressure on the walls of such spaces is crucial for assessing structural integrity. Computational Fluid Dynamics (CFD) can accurately model the evolution of pressure over time. However, significant wall deformations also influence shock wave interactions and pressure distribution, necessitating a coupled solution to adequately investigate structural integrity under blast loading in confined/semiconfined environments. This thesis proposes a partitioned co-simulation technique with an Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) approach to tackle the aforementioned Fluid-Structural Interaction (FSI) problem. A Finite Volume Computational Fluid Dynamics Model is employed for the fluid domain, while a Non-linear Finite Element Model is utilized for the solid domain. These domains are co-simulated using an explicitly coupled partitioned approach. The requirements for domain discretization diverge between the fluid and solid domains, resulting in non-conformal meshes at the interface. To address this, this work proposes new mapping techniques for transferring data between non-conformal meshes at the boundary, specifically for pressure mapping and displacement mapping. The pivotal contributions of this thesis lie in proposing a simulation framework tailored for semi-confined explosion analysis and a novel hybrid approach for bi-directional conservative data transfer between non-conformal meshes. These advancements significantly enhance the capabilities and accuracy of modeling and analysis in this complex field.

Benzer Tezler

  1. Analysis of reinforced concrete structures subjected to blast loading

    Betonarme yapıların patlama yükü altında analizi

    SERKAN KARAPINAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2004

    İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. GÜLAY ALTAY

  2. Global response of 2D reinforced concrete structures under blast loads and progressive collapse

    Başlık çevirisi yok

    MOHAMED ABDULLAHI ADAN MAHAD

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Kültür Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN FARUK KARADOĞAN

  3. Mechanical behaviour of the composite sandwich plates under blast loading

    Patlama yükü altındaki sandviç kompozit panellerin mekanik davranışının incelenmesi

    YUSUF SERDAR ODMAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. VEDAT ZİYA DOĞAN

  4. Blast yükü altındaki sandviç kompozit panellerin mekanik davranışının sayısal ve deneysel olarak hesaplanması

    Numerical and experimental calculation of mechanical behavior of sandwich composite panels under blast loading

    YUNUS EMRE SERTTAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ DEMET BALKAN

  5. Safety assessment of R/C columns against explosive attacks by vehicle or human from exterior

    Betonarme kolonların yüklü araç veya insanla dışarıdan patlatmalı terörist saldırılara karşı emniyetinin belirlenmesi

    KARTAL ALTUNLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    Mühendislik BilimleriOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. AHMET TÜRER