Validación de Modelos Computacionales para Respuesta Estructural de Tanques Frente a Cargas Explosivas

Abstract

Este estudio se enfoca en la modelación y validación numérica de efectos estructurales de explosiones sobre tanques de almacenamiento de petróleo. El estudio experimental más importante se desarrolló en Francia (2012), y abarca tanto la distribución espacial y temporal de la acción explosiva sobre la pared del tanque como la respuesta estructural de modelos a escala reducida, con presiones pico en fase positiva variando de 7kPa a 300kPa. En esos estudios se reportó el daño que se produce sobre la cáscara, si lo hubiera, y el modo o los modos mayormente afectados. Para el presente trabajo de validación de modelos computacionales de tanques bajo efectos de una explosión se ha tomado como base los casos estudiados en Francia, adoptándose las historias de presiones reportadas y con ellas se investiga la respuesta estructural, con el fin de reproducir presiones de pandeo dinámico y modos asociados. Para ello se utiliza un código de elementos finitos de propósitos generales, usando un esquema implícito e incluyendo no linealidad geométrica y de material. Se siguen los criterios propios de la dinámica nolineal y criterios de cuasi-bifurcación en los que se exploran configuraciones que coinciden con los modos estáticos de inestabilidad. Se espera que los resultados de modelos alternativos sirvan de base firme para futuros estudios en este campo.