Luận án Nghiên cứu sự lan truyền của sóng nổ trong nước và tương tác của sóng nổ đối với chướng ngại công trình

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU SỰ LAN TRUYỀN CỦA SÓNG NỔ TRONG NƯỚC VÀ TƯƠNG TÁC CỦA SÓNG NỔ ĐỐI VỚI CHƯỚNG NGẠI CÔNG TRÌNH

Ngành:

Cơ kỹ thuật

Mã số: 62.52.01.01

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu sự lan truyền của sóng nổ trong nước và tương tác của sóng nổ đối với chướng ngại công trình" tập trung giải quyết tính cấp thiết từ yêu cầu phát triển kinh tế biển gắn liền với bảo vệ chủ quyền biển đảo, đòi hỏi các công trình phải chịu được tải trọng đặc biệt, trong đó có tác dụng của nổ dưới nước. Đề tài hướng đến nghiên cứu cơ sở lý thuyết về lan truyền sóng nổ trong môi trường nước và tương tác với các dạng chướng ngại có hình dạng khác nhau, đồng thời xây dựng chương trình tính toán khảo sát số để tìm ra qui luật của quá trình tương tác sóng xung kích nhiễu xạ tổng hợp tác dụng lên các dạng chướng ngại dưới nước. Mục tiêu quan trọng khác là đề xuất giải pháp làm suy giảm sóng xung kích tác dụng vào chướng ngại công trình, nhằm nâng cao khả năng chịu tải trọng nổ dưới nước cho chúng.

Luận án sử dụng phương pháp nghiên cứu kết hợp lý thuyết, thực nghiệm số trên máy tính (dùng lý thuyết thủy động lực học nổ, kết hợp phương pháp PTHH với phần mềm Autodyn) và thử nghiệm ngoài thực địa. Các luận điểm bảo vệ khẳng định khả năng giải quyết bài toán tác dụng sóng nổ lên các dạng chướng ngại tiêu biểu bằng lý thuyết nhiễu xạ sóng nổ, xác định được sự phân bố tải trọng, các điểm nguy hiểm và vùng bề mặt khuất. Luận án cũng đề xuất khả năng xây dựng hệ thống công thức thực nghiệm xác định tham số sóng nổ dưới nước phù hợp với điều kiện địa chất, môi trường nước ở một số đảo thuộc quần đảo Trường Sa và chứng minh hiệu quả của vật liệu có tác dụng giảm chấn, hấp thụ sóng (giảm 26,23 ÷ 34,55 % giá trị sóng xung kích).

Cấu trúc luận án gồm 4 chương. Chương 1 tổng quan về công tác nổ dưới nước, phân loại các dạng nổ và chướng ngại, đánh giá tình hình nghiên cứu trên thế giới và tại Việt Nam, đồng thời chỉ ra những tồn tại và hướng giải quyết. Chương 2 đi sâu vào cơ sở lý thuyết truyền sóng nổ, quá trình hình thành bóng khí, ảnh hưởng của mặt thoáng và mặt đáy, cùng với nghiên cứu tương tác của sóng nổ với chướng ngại tấm phẳng khi không xét nhiễu xạ. Chương này cũng chỉ ra hạn chế của lý thuyết thông thường và sự cần thiết của lý thuyết thủy động lực học nổ có xét nhiễu xạ sóng. Chương 3 tập trung nghiên cứu nhiễu xạ sóng và tải trọng do sóng xung kích trong nước tác động lên chướng ngại, giải quyết các vấn đề mà lý thuyết thông thường gặp khó khăn bằng định lượng. Chương 4 trình bày về nổ thực nghiệm trong môi trường nước biển.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

  • 1. Tính cấp thiết của đề tài
  • 2. Mục tiêu của luận án
  • 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án
  • 4. Phương pháp nghiên cứu
  • 5. Luận điểm bảo vệ
  • 6. Cấu trúc của luận án

• Chương 1: Tổng quan công tác nổ dưới nước

  Tổng quan về công tác nổ dưới nước để thấy được sự phát triển trong thời gian qua của nổ dưới nước trên thế giới nói chung, tình hình nghiên cứu ở nước ta nói riêng và các vấn đề đang đặt ra hiện nay đối với mảng nghiên cứu này.

  • 1.1. Phân loại các dạng nổ dưới nước
  • 1.2. Phân loại các đối tượng chướng ngại, công trình dưới nước
  • 1.3. Tình hình nghiên cứu về nổ dưới nước trên thế giới
  • 1.4. Tình hình nghiên cứu nổ dưới nước ở Việt Nam
  • 1.5. Những tồn tại và hướng giải quyết của nghiên cứu nổ dưới nước
  • 1.6. Kết luận chương 1

• Chương 2: Cơ sở lý thuyết về nổ trong môi trường nước và tương tác của sóng nổ với chướng ngại

  • 2.1. Cơ sở lý thuyết truyền sóng nổ trong môi trường nước
    • 2.1.1. Quá trình hình thành phát triển bóng khí và sóng xung kích khi nổ dưới nước
    • 2.1.2. Qui luật về sự phát triển của bóng khí nổ trong môi trường nước
    • 2.1.3. Quá trình truyền sóng xung kích trong môi trường nước và các tham số trên mặt sóng xung kích trong nước
  • 2.2. Ảnh hưởng của mặt thoáng và mặt đáy đến sóng xung kích trong môi trường nước
    • 2.2.1. Ảnh hưởng của mặt thoáng đến sóng xung kích
    • 2.2.2. Ảnh hưởng của mặt đáy đến sóng xung kích
  • 2.3. Nghiên cứu tương tác của sóng nổ với chướng ngại có kích thước vô hạn trong môi trường nước
    • 2.3.1. Nghiên cứu, tính toán tác dụng cơ học gián tiếp của lượng nổ lên chướng ngại đáy nước
    • 2.3.2. Nghiên cứu tương tác của sóng xung kích dưới nước tác dụng lên chướng ngại tấm phẳng khi không xem xét đến yếu tố nhiễu xạ sóng
  • 2.4 Kết luận

• Chương 3: Nghiên cứu nhiễu xạ sóng và tải trọng do sóng xung kích trong nước tác động lên chướng ngại

  • 3.1. Tương tác của sóng nổ với chướng ngại trong môi trường nước
    • 3.1.1. Tương tác của sóng nổ với chướng ngại cứng bất động, kích thước hữu hạn và hình dạng bất kỳ

• Chương 4: Nổ thực nghiệm trong môi trường nước biển

• Kết luận:

  Trình bày những đóng góp mới của luận án và kiến nghị.

• Tài liệu tham khảo

• Phụ lục