Взрывные загружения для SCAD — за минуты, а не месяцы по СП-542

01 · Задача

Взрыв на ЗОК — пространственная задача

Воздействие взрывной волны зависит от положения точки детонации относительно каждого элемента конструкции. Для пространственной модели в десятки и сотни тысяч узлов ручное формирование корректных взрывных воздействий становится крайне трудоёмким.

Распределённая нагрузка Давление взрывной волны нужно вычислить в каждом узле и приложить к элементам по двум ортогональным плоскостям.

Сценарии множатся Каждая следующая точка детонации — отдельное загружение. Число сценариев растёт, и объём ручной работы растёт вместе с ним.

Ручной перенос — источник ошибок Ручной перенос нагрузок — источник ошибок, от которых зависит вывод о прочности конструкции.

Расчётная схема и конструктивное исполнение ЗОК: пространственно-стержневая система с тросовым раскреплением. Модель в ПК SCAD Office.

02 · Как это работает

Пять шагов от модели до загружений

Инженер работает в привычной среде SCAD. SSDefender закрывает самый трудоёмкий этап — формирование пространственно-распределённых взрывных загружений.

01

Модель

Расчётная модель ЗОК предварительно выгружвется из SSProcessor и дорабатывается в SCAD

02

Сценарии

Далее задаётся масса ВВ и координаты X, Y, Z каждого сценария

03

Запуск

SSDefender открывает файл SCAD и считывает геометрию расчётной схемы

04

Расчёт

Воздействие определяется в каждом узле, нагрузки формируются на элементы

05

Результат

Файл SCAD: собственный вес и загружение на каждый сценарий

Процесс подготовки: модель и сценарии задаёт инженер, распределение нагрузок по конечным элементам SSDefender выполняет автоматически.

Результат расчёта · деформации и усилия · в ПК SCAD Office

Весь процесс занимает ориентировочно 2–5 минут для готовой модели — в зависимости от её размера и количества сценариев. Вручную это мог бы сделать только проектный институт за несколько недель сложной работы.

04 · Методика

Расчёт по СП-542, проверяемый математически

Формирование распределённых нагрузок от взрывной ударной волны: давление вычисляется в каждом узле расчётной схемы.

01

Современная формула СадовскогоВариация формулы Садовского с уточнёнными коэффициентами — в соответствии с положениями СП 542

02

Давление вычисляется в каждом узлеС учётом удаления узла от точки детонации расчётной схемы

03

Ориентация волны и элементовУчитывается взаимная ориентация взрывной ударной волны и структурных элементов ЗОК

04

Трапецеидальная нагрузка на стержниНагрузка на стержни прикладывается трапецеидальной — для точной передачи профиля волны

Корректность формируемых воздействий может быть проверена математически на основании применяемой методики и исходных параметров сценария.

05 · Результат

Что получает инженер на выходе

Файл SCAD с исходной схемой Пространственная схема конструкции сохраняется без изменений.

Загружение от собственного веса Добавляется автоматически как первое загружение.

Технические загружения Для быстрой оценки общего нагрузочного эффекта.

Отдельное загружение на каждый сценарий Распределённые нагрузки, приложенные к соответствующим элементам модели.

Дальнейший расчёт — штатными средствами SCAD НПДС выполняется привычными инструментами ПК SCAD.

Визуализация нагрузок · 3D-модель · ПК SCAD Office

SSDefender не заменяет SCAD, а расширяет его применение для специфической задачи расчёта взрывных воздействий на сложные пространственные конструкции.

06 · Инженерный кейс

Реальный расчёт ЗОК на воздействие БПЛА

Конструкция — пространственно-стержневая система из трубно-хомутовых и клиновых систем лесов (ГОСТ 27321) с тросовым раскреплением. Рассмотрены таранные сценарии (60 мс) и воздействие взрывной ударной волны — 7 кг в тротиловом эквиваленте, две точки детонации.

Сценарий 1 — попадание в покрытие: нагрузки и схема деформирования. Пластические деформации отсутствуют; выделены области максимальных напряжений.

Сценарий 2 — попадание в фасадную часть: деформирование и распределение пластических деформаций по объёму конструкции.

Разные сценарии — принципиально разная реакция

Начальный прогиб тросов от собственного веса — до 106 мм. Разные сценарии дают принципиально разную реакцию конструкции — ввиду особенностей работы тросов.

Деформированная форма · результат расчёта

Суммарные усилия · цветовая карта

Конкретные сведения об объектах и заказчиках не раскрываются в связи с закрытым характером проектов.

07 · Эффект

Что это даёт в цифрах

Нагрузки · сценарий попадания в покрытие

Деформации · сценарий попадания в фасад

На схемах: слева — нагрузки, справа — деформации.

Демонстрация

Интерактивная модель ЗОК

Повращайте модель мышью или пальцем, переключите сценарий детонации и сравните распределение нагрузки — так SSDefender формирует карту давления взрывной волны по узлам расчётной схемы.

Демонстрационная визуализация: цвет узлов и векторы отражают относительное давление взрывной волны (модель ВВ-РВС-12, сценарии 5–50 кг в тротиловом эквиваленте). Расчётные значения по СП-542 формирует SCAD.