Repülőgép ütközése vasbeton szerkezettel
A repülőgépek mérnöki létesítményekbe történő becsapódásának vizsgálata 2001. szeptember 11. óta kiemelt jelentőséget kapott, mivel a terrorveszély megnövekedésével korábban csak érintőlegesen vizsgált hatások potenciális veszélyforrássá váltak. A terrortámadások előtt csak viszonylag kevés kutatás vizsgálta, hogy milyen jelenségek játszódnak le akkor, amikor egy nagy tömegű (utasszállító) gép nagy sebességgel ütközik nagy vastagságú vasbeton falba, mint amilyen egy atomreaktor külső határoló fala, napjainkban azonban ennek a jelenségnek a vizsgálata kulcsfontosságú új műtárgyak, létesítmények tervezésekor, illetve régiek felújításakor, biztonsági felülvizsgálatakor.
Jelen TDK dolgozat repülőgép (deformálódó lövedék) nagy vastagságú vasbeton falnak (merev céltárgynak) történő ütközését, és ennek globális hatásait vizsgálja. A dolgozat első felében áttekintjük a témával kapcsolatos kutatásokat, eredményeket, amelyek megfelelő hátteret nyújthatnak a dolgozat második felét képező önálló vizsgálatoknak. Az eddigi kutatások nagy része modellezés tekintetében Jorge D. Riera brazil építőmérnöknek az 1960-as években kidolgozott alapmodelljét követi. A Riera-féle modell a szakirodalom által elfogadott, számos kísérlettel alátámasztott feltételezéseket tartalmaz, pontos alkalmazása azonban nem minden esetben tisztázott.
A TDK dolgozat második felében a Riera-modell által mutatott jelenségek bemutatására, valamint analitikus eredményeinek egy saját numerikus analízis eredményeivel való összevetésére kerül sor. A numerikus modell az ANSYS végeselemes program explicit dinamikus analíziseket végrehajtó moduljának segítségével készült (LS-DYNA). Az LS-DYNA elsősorban rövid idő alatt lejátszódó, nagy deformációval járó dinamikai feladatok, nagy deformációkat tartalmazó, többszörösen nemlineáris kvázi-statikus feladatok illetve kontakt vagy ütközési feladatok megoldására alkalmas.
A vizsgálatok elsősorban a repülőgép viselkedésének elemzésére terjednek ki, ugyanakkor cél annak áttekintése is, hogy milyen mértékben konzervatív feltételezés a céltárgyat merevnek tekinteni. Az analitikus és numerikus vizsgálatok során tapasztalt eltérések okainak feltérképezésével (a repülőben az ütközés során végigfutó lökéshullámok, valamint a jellemző paraméterek szerepe és összehangoltsága) szintén foglalkozunk.
Irodalom:
1. Q.M. Li, S.R. Reid, H.M. Wen, A.R. Telford: Local impact effects of hard missiles on concrete targets. International Journal of Impact Engineering 32 (2005) 224-284.
2. Jorge D. Riera: On the stress analysis of structures subjected to aircraft impact forces. Nuclear Engineering and Design 8 (1968) 415-426.
3. J.P. Wolf, K.M. Bucher, P.E. Skrikerud: Response of equipment to aircraft impact. Nuclear Engineering and Design 47 (1978) 169-193.
4. G. Forasassi, R. Lofrano: Preliminary analysis of an aircraft impact. CIRTEN-UNIPI RL 1059/2010, Pisa, July 2010. http://www.ricercadisistema.it:8080/site/binaries/content/assets/enea-sola-lettura/pregresso/2010/Nuovo_Nucleare_da_Fissione/33.+lp2-025-1059-cirten-unipi_rl.pdf
5. D.M. Cotsovos, M.N. Pavlović: Numerical investigation of concrete subjected to high rates of uniaxial tensile loading. International Journal of Impact Engineering 35 (2008) 319-335.
6. Balázs L György: Építőanyagok I., Segédlet a BME Építőmérnöki Kar hallgatói részére, HEFOP/2004/3.3.1/0001.01.
7. Paksi Atomerőmű Zrt. honlapja: http://atomeromu.hu/
szerző
-
Hlavicka-Laczák Lili Eszter Dr.
építőmérnöki
nappali
konzulensek
-
Dr. Károlyi György
Egyetemi tanár, Nukleáris Technika Tanszék -
Dr. Dunai László
egyetemi tanár, Hidak és Szerkezetek Tanszék
