SSM perspektiv
Bakgrund
För att en konstruktion ska kunna motstå effekterna av stora dynamiska laster, t.ex. impulslaster på grund av explosioner, behöver den ha stor energiupptagningsförmåga. Med konstruktioner menas här byggkonstruktionsdelar av armerad betong. Vid dynamiska förlopp kan materialets hållfasthet påverkas gynnsamt på grund av den inducerade töjningshastigheten i materialet. Vidare kan vågutbredningen påverka brottets lokalisering och brottförloppet inklusive brottmoder jämfört med fallet vid statisk överbelastning. Brottförloppet påverkas också av konstruktionens storlek medan konstruktionens beteende påverkas av konstruktionens avstånd till explosionspunkten och dess interaktion med andra konstruktioner. Syftet med projektet har varit att genom en litteraturstudie bland annat sammanställa och utvärdera kunskap gällande såväl modeller för att beskriva explosionens förlopp och materialets beteende vid snabba belastningar som modeller för att beräkna lasteffekter på olika konstruktioner samt demonstrera modellernas tillämpbarhet.
Resultat
Genomförda undersökningar i projektet visar bland annat att
- impulsintensiteten blir avsevärt mycket större vid markstötvågor jämfört med luftstötvågor vilket innebär att markstötvågor bör beaktas vid dimensionering av delvis eller helt nedgrävda konstruktioner,
- strukturer som blir utsatta för hastiga dynamiska laster kan få dels en respons som väsensskilt avviker från motsvarande respons vid statisk belastning, dels ett förändrat materialbeteende jämfört med vid statisk belastning så att bärförmågan ökar vid ökande töjningshastigheter,
- för konstruktioner med måttligt hög töjningshastighet kan den dynamiska lasten förutsättas vara en statisk belastning men ökad med en dynamisk förstoringsfaktor, och
- en strukturs globala beteende kan bestämmas på ett acceptabelt sätt med en FE-modell, men när det gäller dess lokala beteende eller belastningsnivå vid brott i strukturen kan det råda stora osäkerheter.
Relevans
Projektets resultat kan vara till nytta för SSM i sin roll som tillsynsmyndighet vid kontroll i samband med verifiering av reaktorinneslutningarnas tillstånd. Projektet genomfördes i samarbete med en svensk högskola vilket bidrar till att upprätthålla nationell kompetens i landet.
Behov av vidare forskning
Ytterligare forskning behövs inom aktuellt område. Det handlar bl.a. om att dels sammanställa information om lämpliga experimentella försök som kan användas som referensobjekt för utvärdering och verifiering av olika beräkningsmodeller, dels utvärdera något/några av dessa experiment i syfte att belysa skillnader i resultat från olika typer av beräknings- eller dimensioneringsmetoder samt genomföra vissa parameterstudier och känslighetsanalyser för att bl.a. utreda inverkan från styrande parametrar.