Modelação tridimensional de ondas de choque em LS-DYNA

23 setembro 2018, domingo
• Betão EstruturalConstruçõesEstruturasReabilitação

Nas últimas décadas, guerras, ataques terroristas e explosões acidentais estabeleceram a necessidade de considerar cargas explosivas no dimensionamento de estruturas importantes. O projeto de proteção contra explosões tem como objetivo conter os danos da explosão na proximidade das mesmas, evitar o seu colapso progressivo e, finalmente, proteger as vidas humanas. A investigação experimental, embora possa oferecer informações valiosas sobre as caraterísticas dos eventos explosivos e do comportamento das estruturas a eles sujeitas, exigem equipamentos de monitorização robustecidos e com elevadas taxas de aquisição de dados, assim como o manuseamento e uso de explosivos num ambiente seguro, tendo por isto custos muito elevados. Neste contexto, as simulações numéricas relevam-se ferramentas valiosas, por permitirem testar o desempenho de uma ampla gama de soluções estruturais, proteções e reforços, quando sujeitas a solicitações deste tipo. Em certos cenários, os modelos numéricos devem ter a capacidade de simular a interação da onda de choque com a estrutura e quantificar corretamente as pressões associadas.

Com base numa modelação tridimensional no programa de cálculo LS-DYNA, o presente artigo visa comparar as pressões aplicadas a uma estrutura rígida por uma explosão à superfície, simulada utilizando duas técnicas de modelação alternativas, LBE e ALE.

A técnica LBE (Load Blast Enhance) é baseada na formulação empírica apresentada por Kingery e Bulmash para caracterizar explosões aéreas perfeitas e à superfície. Esta formulação, também apresentada na norma UFC, pode ser aplicada para estimar as caraterísticas da onda de choque a partir de distâncias maiores que, aproximadamente, três vezes o raio da carga explosiva. 

Cismasiu, C.¹, Ferreira, J. R. G.², Rebelo, H. B.^2,3

¹CEris, ICIST, Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade NOVA de Lisboa

²Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade NOVA de Lisboa

³CINAMIL, Academia Militar, Lisboa

Artigo publicado na edição 86 da CM