در این مطلب به توضیح یک آزمایش شبیه سازی بر روی شیشه های معمولی، شیشه سکوریت و شیشه های لمینت می پردازیم. این آزمایش توسط نرم افزارهای شبیه سازی مناسب و هوش مصنوعی انجام شده است.
در این آزمایش، هدف این است که بررسی کنیم چگونه سه نوع شیشه مختلف (شیشه معمولی، شیشه سکوریت، و شیشه لمینت) در برابر موج شوک ناشی از یک انفجار واکنش نشان می‌دهند. در این آزمایش دو انفجار در فاصله‌های مختلف از شیشه‌ها انجام می‌شود تا مقاومت هر نوع شیشه در برابر فشار ناشی از انفجار مورد ارزیابی قرار گیرد.
مشخصات شیشه‌ها:
- شیشه معمولی: شیشه‌های معمولی و غیرسکوریت که در پنجره‌های قدیمی استفاده می شد.
- شیشه سکوریت: شیشه‌های تمپرشده که مقاومت بیشتری نسبت به شیشه‌های معمولی دارند.
- شیشه لمینت: شیشه لمینت ۲ لایه که با استفاده از یک لایه میانی( PVB در میان این دولایه) به هم چسبیده اند. این لایه میانی که خاصیت چسبندگی دارد، باعث می‌شود که شیشه در صورت شکستن، تکه‌هایش در محل خود باقی بماند و جدا نشوند.
مشخصات آزمایش:
مرحله 1: انفجار در فاصله 100 متری
- مواد منفجره: برای این مرحله از شبیه سازی انفجار از ماده‌ای با قدرت متوسط مانند TNT استفاده می‌کنیم.
- مقدار ماده منفجره: در آزمایش اول از 10 کیلوگرم TNT استفاده می‌شود. این مقدار برای ایجاد موج شوکی کافی است که بتواند شیشه‌های معمولی را بشکند ولی روی شیشه سکوریت و لمینت تأثیر کمتری داشته باشد.
- روند آزمایش:
- شیشه‌ها در یک محفظه مقاوم به صورت ثابت نصب می‌شوند.
- ماده منفجره در 100 متری این شیشه‌ها قرار داده می‌شود.
- پس از آماده‌سازی، انفجار انجام می‌شود و تأثیرات آن روی شیشه‌ها ثبت می‌شود.
- نتایج مرحله 1:
- شیشه معمولی: شیشه معمولی در این فاصله شکسته می‌شود، زیرا توانایی مقاومت در برابر موج شوک ناشی از انفجار را ندارد.
- شیشه سکوریت: شیشه سکوریت سالم باقی می‌ماند، زیرا مقاومت بالاتری نسبت به شیشه معمولی دارد.
- شیشه لمینت: شیشه لمینت نیز سالم باقی می‌ماند، زیرا لایه میانی آن به جذب و انتشار انرژی موج شوک کمک می‌کند.
مرحله 2: انفجار در فاصله 50 متری
- مواد منفجره: همان نوع ماده منفجره (TNT) استفاده می‌شود.
- مقدار ماده منفجره: همچنان 10 کیلوگرم TNT استفاده می‌شود، اما این بار انفجار در فاصله 50 متری انجام می‌شود تا موج شوک قوی‌تری به شیشه‌ها برخورد کند.
- روند آزمایش:
- شیشه‌ها در همان محفظه ثابت قبلی نصب می‌شوند.
- ماده منفجره در 50 متری شیشه‌ها قرار داده می‌شود.
- انفجار انجام می‌شود و نتایج روی شیشه‌ها ثبت می‌شود.
- نتایج مرحله 2:
- شیشه معمولی: همانند مرحله قبل، شیشه معمولی در این فاصله نیز شکسته می‌شود.
- شیشه سکوریت: شیشه سکوریت در این مرحله خرد می‌شود، زیرا موج شوک قوی‌تر است و مقاومت شیشه سکوریت در برابر این مقدار فشار کافی نیست.
- شیشه لمینت: شیشه لمینت همچنان به صورت کامل سالم باقی می‌ماند. این نکته را اضافه کنیم که در شیشه های لمینت حتی اگر شیشه‌های بیرونی ترک بخورند یا شکسته شوند، لایه میانی PVB انرژی موج شوک را جذب می‌کند و مانع از خرد شدن کامل شیشه می‌شود.
نتیجه‌گیری:
این آزمایش نشان می‌دهد که شیشه لمینت نسبت به شیشه‌های معمولی و سکوریت مقاومت بسیار بالاتری در برابر انفجار دارد. حتی در فاصله نزدیک‌تر و با فشار بیشتر، شیشه لمینت به دلیل ساختار ترکیبی خود توانسته است سالم بماند، در حالی که شیشه سکوریت در این شرایط خرد شده است.
این آزمایش می‌تواند به عنوان مبنایی برای استفاده از شیشه‌های لمینت در مکان‌هایی که احتمال وقوع انفجار وجود دارد، مورد استفاده قرار گیرد، زیرا این نوع شیشه‌ها علاوه بر ایمنی بیشتر، خطرات ناشی از پرتاب شیشه‌های شکسته شده را نیز کاهش می‌دهند.
