Analyse: FEA, Dynamische Analyse, Sprengung, Stahlbeton, Vorhersage der Ermüdungslebensdauer, zyklische Belastung, ANSYS
Zielsetzung: Das Hauptziel der dynamischen Analyse war die Vorhersage der Lebensdauer einer Betonkammer für die Prüfung von Sprengstoffen. Die Prüfkammer dient der Erforschung und Erprobung neuer Explosivstoffe. Die Kammer wird aus einem alten Zivilschutzbunker mit den Maßen 20 x 21 x 9,5 m und Stahlbetonwänden, -decken und -böden mit einer Dicke von 2,9, 2,7 bzw. 1,5 m nachgebaut.
Für eine numerische Simulation in ANSYS wurde ein 3D-FE-Modell entwickelt, das die Geometrie der Struktur berücksichtigt. Für die Diskretisierung wurden feste finite Elemente verwendet. Die Wirkung einer Druckwelle wurde an der Innenfläche der Kammer definiert. Auf der Grundlage der durchgeführten dynamischen Analyse und unter Berücksichtigung der Ermüdungsfestigkeit des Betons wurde die maximale Detonationsenergie als TNT-Äquivalent bestimmt, unter der eine fortschreitende Beschädigung der Kammer für etwa 10 000 Detonationen nicht verursacht wird. The analysis provided the customer with valuable information about the serviceability and fatigue life of the chamber and maximal equivalent of TNT needed for planning of technological equipment.
