Meskun mahalde meydana gelen patlamaların mekanik etkisinin nümerik analizi
Numerical analysis of the mechanical effect of explosions in urban area
Yazar: SEDAT TULUMCU
Danışman: DOÇ. DR. MURAT ŞAHİN
Milli Savunma Üniversitesi / Alparslan Savunma Bilimleri ve Milli Güvenlik Enstitüsü / KBRN-P Savunma Ana Bilim Dalı / EYP ve Patlayıcılarla Mücadele Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Savunma ve Savunma Teknolojileri = Defense and Defense Technologies
Dizin: Patlama = Explosion ; Savunma teknolojileri = Defence technologies

Özet:
Patlamaya dayanıklı malzemeler/yapılar, patlama veya yüksek hızlı darbe yüklerine 
direnmek için geleneksel olarak ağır ve büyük malzemelerden tasarlanmıştır. Bu 
durum yalnızca malzeme ve inşaat maliyetlerini artırmaz, bunun yanı sıra koruma 
sağlayan yapılardaki operasyonel verimleri de azaltır. Bu sorunların çözümü için çok 
sayıda araştırmacı, patlamalar ve bu patlamaların meydana getirdiği basınç yüklerini 
bertaraf etmek için yapı tasarımlarında dayanıklı malzemeler ve farklı tasarım formları 
kullanmaya çalışmışlardır. Bu çalışma, paslanmaz çelik plakaların farklı patlayıcı 
tipleri karşısında dayanımını göstermektedir. Sonlu elemanlar metodu yazılımı olan 
Ls-Dyna kullanılarak, patlama yükleme direnci kapasitesi ve deplasman miktarları 
sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal modeli kalibre etmek için literatürde deneysel 
çalışması yapılmış bir panel de modellenmiştir. Sonuçlar, mevcut sayısal ve test 
verileriyle karşılaştırıldığında aralarında yüksek oranda uyum sağlanmıştır. Kalibre 
edilmiş sayısal model, farklı kalınlıklarda paneller kullanılarak patlama yüküne maruz 
bırakılmış ve dinamik tepkilerini simüle etmek için kullanılmıştır. Her panelin merkez 
noktalarından, 5 farklı tip patlayıcı kullanılarak patlama analizi gerçekleştirilmiş ve 
deplasman değerleri hesaplanarak karşılaştırılmıştır. Patlama yüklerine direnmede 
panel kalınlıklarının arttırılmasıyla daha iyi performans gösterdiği bulunmuştur. Aynı 
patlama yükünde 5 farklı tip patlayıcının patlama enerjileri, panellerdeki deformasyon 
miktarları tespit edilerek patlayıcı kıyaslaması gerçekleştirilmiştir. En güçlü basınç 
değerleri sırasına göre HXM, PETN, C4, TNT ve ANFO olarak sıralanmaktadır. 
Anahtar Kelimeler: Patlama Direnci, Sayısal Simülasyon, Yakın Patlama, Optimum 
Tasarım

Abstract:
Explosion proof materials/structures have traditionally been designed from heavy and 
bulky materials to resist blast or high velocity impact loads. This not only increases 
the material and construction costs, but also reduces the operational performance of 
the protective structures. In order to solve these problems, many researchers have tried 
to use durable materials and different design forms in building designs to eliminate 
explosions and the pressure loads caused by these explosions. This study demonstrates 
the resistance of stainless steel plates against different explosive types. Using the finite 
element method software Ls-Dyna, the blast loading resistance capacity and 
displacement amounts were numerically investigated. In order to calibrate the 
numerical model, a panel that has been experimentally studied in the literature is also 
modeled. When the results are compared with the available numerical and test data, 
there is a high agreement between them. The calibrated numerical model was subjected 
to blast loading using panels of different thicknesses and was used to simulate their 
dynamic response. Explosion analysis was performed using 5 different types of 
explosives from the center points of each panel, and the displacement values were 
calculated and compared. It has been found that it performs better with increasing 
panel thicknesses in resisting burst loads. Explosion energies of 5 different types of 
explosives at the same detonation load, deformation amounts on the panels were 
determined and explosive comparison was made. The strongest pressure values are 
listed as HXM, PETN, C4, TNT and ANFO. 
Keywords: Explosion Resistance, Numerical Simulation, Near-Field Blast, Optimum 
Design