دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری - انجمن هوافضای ایران مدیر مسئول: دکتر علی نوری سردبیر: دکتر حمیدرضا زارعی جانشین سردبیر: دکتر وحید خلفی دبیر تخصصی و مدیر اجرایی: دکتر میثم نوری نیارکی ویراستار انگلیسی: دکتر روح اله ملکی نشریه علمی پژوهشی مهندسی هوانوردی 17359449 26 1 2024 07 22 Development of Johnson Holmquist model to simulate the impact of airborne projectiles on concrete structures توسعه مدل جانسون هولمکوئیست جهت شبیه‌سازی برخورد پرتابه‌های هواپایه به سازه‌های بتنی 73 85 202802 10.22034/joae.2024.389952.1162 FA علی نگهبان برون دانشگاه هوایی شهید ستاری- دانشکده هوافضا رسول مرادی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک- طراحی کاربردی Journal Article 2023 03 23 In this study, the damage behavior of concrete under projectile impact is investigated. Thus, Johnson Holmquist brittle damage model, which is widely used to model penetration phenomenon, is chosen as the basic model. In order to more accurately predict the behavior of the material, a modified model is proposed by considering the new relationship for the effect of rate on the strength of the basic structural model. In the first step, the concepts of the basic model are expressed. Then, the formulation of the damage model is extracted and algorithm of the model for numerical simulation to solve it are presented. In order to implement and validate the algorithm, a subroutine is written in Fortran programming language based on the finite element method to simulate the damage process. In the following, using the developed model, the impact of the projectile on reinforced concrete is investigated. The model is verified by comparing the numerical and experimental results in the literatures. Numerical simulations using the proposed model show a good compatibility between simplicity and accuracy for calculations of concrete slabs under the impact of airborne projectile. جهت حفاظت از تجهیزات و سازه‌های دفاعی در مقابل بارهای ضربه‌ای و انفجاری، بتن مسلح به طور گسترده مورداستفاده قرار می‌گیرد. در این مطالعه، آسیب بتن در اثر برخورد پرتابه بررسی شده و مدل آسیب ترد جانسون-هولمکوئیست برای مدل‌سازی پدیده نفوذ به‌عنوان مدل پایه انتخاب شده است. به‌منظور پیش‌بینی دقیق‌تر رفتار ماده، رابطه جدیدی برای اثر نرخ کرنش بر استحکام مدل ساختاری پایه، پیشنهاد گردید. ابتدا مفاهیم مدل پایه بیان گردیده و مدل آسیب استخراج شد و در ادامه الگوریتم مدل برای شبیه‌سازی عددی ارائه گردید. به‌منظور پیاده‌سازی و اعتبارسنجی الگوریتم، زیربرنامه‌ای به زبان برنامه‌نویسی فرترن بر اساس روش اجزاء محدود برای شبیه‌سازی فرایند آسیب نوشته و با استفاده از مدل ماده توسعه داده شده برخورد پرتابه به بتن مسلح بررسی گردید. بعد از اطمینان از همخوانی کد با نرم‌افزار آباکوس، نتایج تست‌های تجربی و پژوهش‌های سایر محققین با استفاده از شبیه‌سازی با کد توسعه‌یافته بررسی و صحت شبیه‌سازی تأیید گردید. مدل پیشنهادی ترکیب خوبی بین سادگی و دقت در محاسبات پاسخ صفحات بتنی تحت‌تأثیر برخورد پرتابه در زوایای مختلف را نشان می‌دهد. در ضمن کد آماده شده از هزینه محاسباتی بسیار کمتری نسبت به نرم‌افزار ال‌اس‌داینا برخوردار است. https://www.joae.ir/article_202802_cf6836c881037499d7e1cf2e5f4b4747.pdf