4.4. Mô phỏng số và thử nghiệm hiện trường mô hình CTN bê tơng cốt
4.4.1. Mô phỏng số bằng AutoDyn3D
Mơ hình mơ phỏng số bằng AutoDyn 3D phù hợp với các trường hợp thí nghiệm đã thực hiện tại hiện trường.
4.4.1.1. Mơ hình hóa bài tốn
Vùng thuốc nổ và đất gần tâm nổ được mơ hình hóa và giải theo phương pháp hạt khơng lưới SPH [41], [54] trong môi trường thiết lập đa vật liệu. Kết cấu cơng trình, vùng đất xa tâm nổ và khơng khí được mơ hình hóa bằng cách sử dụng phần tử lưới 6 mặt 8 nút đều đặn, kích thước phần tử để mơ hình hóa cơng trình và vùng đất xung quanh được chia nhỏ hơn các vùng khác. Khối khơng khí là lưới Euler nên cần đảm bảo kích thước ơ lưới nhỏ hơn hoặc bằng kích thước phần tử lưới Lagrange [23]. Cốt GFRP được mơ hình hóa phù hợp với kết cấu của mơ hình cơng trình ngầm. Mơ hình hóa bài toán và sơ đồ các điểm Gauge thể hiện trên Hình 4.14.
Hình 4.14. Mơ hình hóa bài tốn và sơ đồ điểm Gauge trong AutoDyn 3D
4.4.1.2. Mơ hình vật liệu
Mơ hình thuốc nổ TNT, khơng khí và bê tông và thông số của các loại vật liệu này được tích hợp sẵn trong thư viện vật liệu của Autodyn.
Mơ hình vật liệu cốt sợi thủy đã được trình bày cụ thể trong mục 4.2, các thơng số của vật liệu như mục 4.3.2.6.
Mơ hình vật liệu cát san hơ lẫn cành vụn bão hịa nước được xây dựng và tính tốn các thơng số bằng chương trình MCORAL đã được mơ tả kỹ trong chương 3.
4.4.1.3. Điều kiện biên
Để tránh hiện tượng phản xạ sóng, khó khăn trong mơ hình hóa, thùng thép kín có kích thước 4000x2000x1500mm được dán 1 lớp xốp xung quanh thành và đáy thùng.
Khi đó biên của vùng đất được coi là biên cho sóng truyền qua, được gán biên Transmit [23]
Biên của vùng khơng khí là biên cho sóng truyền qua, được gán biên Flow_Out [23]
4.4.1.4. Tương tác giữa các vùng
a. Vùng san hô với kết cấu bê tơng cốt GFRP
Có tính đến sự tách trượt của kết cấu với môi trường xung quanh với: hệ số ma sát tĩnh µs = 0,42; hệ số ma sát động µd =0,36 [9], [37].
4.4.1.5. Tương tác bê tông và cốt GFRP
Cốt sợi thủy tinh liên kết chặt với bê tông, tăng bền cho bê tông và khơng có sự tách trượt [23].