Simulación Acoplada de Explosiones Externas sobre Tanques de Almacenamiento Metálicos
DOI:
https://doi.org/10.70567/mc.v41i4.22Palavras-chave:
Tanques de almacenamiento, acero, explosiones externas, simulación acopladaResumo
Normalmente se utilizan tanques metálicos cilíndricos para almacenamiento de distintos productos petroquímicos. La respuesta y el proceso de falla de los tanques de acero bajo ondas de choque producidas por explosiones externas constituyen problemas dinámicos complejos, muy rápidos, con un grado de acoplamiento importante y alta no linealidad. En este trabajo se analiza mediante un código multifísica explícito los efectos de la posición de la carga explosiva, la geometría y propiedades del material en la respuesta de tanques cilíndricos de combustibles bajo explosiones externas. El análisis comienza con la generación de la onda de presión producida por la explosión siguiendo luego con la interacción con el tanque. Se comparan los resultados con los obtenidos con una distribución analítica de presiones disponible dentro del mismo software. Adicionalmente, se tiene en cuenta el efecto del líquido en el interior de tanque y la presencia de otros tanques u obstáculos en el camino de la onda. Se estudia la deformación y posible falla del tanque. Los resultados muestran la importancia analizar el problema acoplado y resultan de interés para el diseño y verificación de seguridad de este tipo de tanques frente a explosiones externas.
Referências
Duong, D. H., Hanus, J. L., Bouazaoui, L., Pennetier, O., Moriceau, J., Prod'homme, G. and Reimeringer, M., Response of a tank under blast loading - Part I: Experimental characterization, Eur. J. Environmental and Civil Engineering 16(9): 1023-1041, 2012a. https://doi.org/10.1080/19648189.2012.699741
Duong, D. H., Hanus, J. L., Bouazaoui, L., Regal, X., Prod'homme, G., Noret, E., Yalamas, T., Reimeringer, M., Bailly, P. and Pennetier, O., Response of a tank under blast loading - Part II: Experimental structural response and simplified analytical approach, Eur. J. Environmental and Civil Engineering 16 [9): 1042-1057, 2012b. https://doi.org/10.1080/19648189.2012.699743
Godoy, L.A. and Ameijeiras, M.P., Plastic buckling of oil storage tanks under blast loads, Structures, 53: 361-372, 2023. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2023.04.057
Lai, E., Zhao, J., Li, X., Hu, K. and Chen, G. Dynamic responses and damage of storage tanks under the coupling effect of blast wave and fragment impact. J. Loss Preven Process Indust 73 104617, 2021. https://doi.org/10.1016/j.jlp.2021.104617
Li, X., Chen, G., Khan, F., Lai, E., and Amyotte, P., Analysis of structural response of storage tanks subject to synergistic blast and fire loads. J. Loss Prev. Process Ind. 80, 104891, 2022. https://doi.org/10.1016/j.jlp.2022.104891
Lu, S., Wang, W., Chen, W., Ma, J., Shi, Y. and Xu, Ch., Behaviors of thin-walled cylindrical shell storage tank under blast impacts, Shock and Vibration, 2019 6515462, 2019. https://doi.org/10.1155/2019/6515462
Mittal V., Chakraborty Y. and Matsagar V. Dynamic analysis of liquid storage tank under blast using coupled Euler-Lagrange formulation. Thin-Walled Structures 84: 91-111, 2014. https://doi.org/10.1016/j.tws.2014.06.004
Rodriguez Salinas, F., Luccioni B. y M. P. Ameijeiras, Efecto de explosiones externas sobre tanques de combustible, Mecánica Computacional XL: 289-298, 2023.
Rosin, J., Stocchi, A., Bruckhaus, N., Heyner, J.,Weidner, P. and Waas, T., Cylindrical Steel Tanks Subjected to Long-Duration and High-Pressure Triangular Blast Load: Current Practice and a Numerical Case Study. Appl. Sci. 14, 3465, 2024. https://doi.org/10.3390/app14083465
Rotili, C.F., Beltramo, G., Chimenti, M., Isla, F. and Luccioni, B. Simulación de ensayos de impacto por caída libre de un modelo simplificado de un bulto de transporte de CO-60., Mecánica Computacional XL: 619-628, 2023.
Smith P. y Hetherington J. Blast and ballistic loading of structures. Great Britain: Butterworth Heinemann Ltd, 1994.
Wang, Z., Hu, K. and Zhao, Y. Doom-roof steel tanks under external explosion: Dynamic response and anti-explosion measures, Journal of Constructional Steel Research 190, 107118, 2022. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2021.107118
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2024 Asociación Argentina de Mecánica Computacional

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Esta publicação é de acesso aberto diamante, sem custos para autores ou leitores.
Somente os artigos que foram aceitos para publicação e apresentados no congresso da AMCA serão publicados.