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Performance Assessment of a U-Shaped Dissipative Flat Bar Bending Device for Blast Protection
| dc.contributor.advisor | Lecompte, David | |
| dc.contributor.advisor | Matias, Pedro José da Silva Gonçalves | |
| dc.contributor.author | Ferreira, Tiago José Basílio | |
| dc.date.accessioned | 2025-02-20T11:38:57Z | |
| dc.date.available | 2025-02-20T11:38:57Z | |
| dc.date.issued | 2023-11-29 | |
| dc.description.abstract | Commercial ”shipping containers” have brought about a revolution in military logistics. Initially recognized as being a primary method for shipping supplies and materiel, these structures can be adapted to improve living conditions for soldiers during operations. The increase of terrorist attacks and the high use of explosive devices as a weapon type makes the investigation of blast-resistant solutions for structures based on energy-dissipating methods important given that it can protect the occupants and contents from blast effects and allow rapid repair and reoccupation after an explosive attack. This dissertation focuses on the study and characterization of an energy dissipative device denominated U-shaped dissipative flat bar bending device (UFBD) subject to blast loading conditions. This device is part of a design of a protective solution developed for ISO containers to mitigate the amount of energy released from a blast event, minimizing the damage to the container allowying a faster recovery of full functionality after an extreme event. The UFBD is composed of a mechanism box with a pin inside and a flat bar which is positioned in direct contact around the pin. When a force is applied, the flat bar is forced to bend around the pin, dissipating energy through plastic deformation. The study and characterization of the UFBD subject to blast loading conditions were carried out through an experimental test campaign and numerical modelling in the LS-Dyna software. The blast loading experimental campaign and the numerical simulations proved that the UFBD has the potential to work as an energy absorber device for blast loading conditions. It was verified that the flat bar moved around the pin and deformed as expected. The ability to dissipate energy through plastic deformations was validated through the plastic deformation of the flat bar after the blast. | pt_PT |
| dc.description.abstract | Os ”contentores marítimos” comerciais provocaram uma revolução na logística militar. Inicialmente reconhecidos como valiosos a nível logístico, sendo um método primário para o transporte de abastecimento e material, estas estruturas podem ser adaptadas para melhorar as condições de vida dos soldados durante as operações. O aumento dos ataques terroristas e a elevada utilização de engenhos explosivos como arma típica torna importante a investigação de soluções resistentes à explosão para estruturas baseadas em métodos de dissipação de energia que possam proteger os ocupantes e o conteúdo dos efeitos da explosão e permitir uma rápida reparação e reocupação após um ataque explosivo. Esta dissertação centra-se no estudo e na caraterização de um dispositivo dissipativo de energia denominado dispositivo dissipativo de flexão de barras planas em forma de U (UFBD) sujeito a condições de carga de explosão. Este dispositivo faz parte do projeto de uma solução de proteção desenvolvida para contentores ISO para mitigar a quantidade de energia libertada por um evento de explosão, minimizando os danos no contentor e permitindo uma recuperação mais rápida da funcionalidade total após um evento extremo. O UFBD é composto por uma barra plana de alumínio e uma caixa de mecanismo com um pino no interior, sendo a barra plana posicionada em contacto direto à volta do pino. Quando é aplicada uma força, a barra plana é forçada a dobrar-se em torno do pino, dissipando energia através de deformação plástica. O estudo e a caraterização do UFBD sujeito a condições de carga de explosão foram efectuados através de uma campanha de ensaios experimentais e de modelação numérica no software LS-Dyna. A campanha experimental de carga de explosão e as simulações numéricas provaram que o UFBD tem potencial para funcionar como um dispositivo de absorção de energia para mitigação o de explosões. Verificou-se que a barra plana se movia em torno do pino e se deformava como esperado. A capacidade de dissipação de energia através de deformações plásticas foi validada atrav´es da deformação pl ástica da barra plana após a explosão. | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.26/54486 | |
| dc.language.iso | eng | pt_PT |
| dc.subject | U-shaped dissipative flat bar bending device (UFBD) | pt_PT |
| dc.subject | plastic deformation | pt_PT |
| dc.subject | experimental test campaign | pt_PT |
| dc.subject | numerical modelling | pt_PT |
| dc.subject | energy absorber | pt_PT |
| dc.subject | blast mitigation | pt_PT |
| dc.subject | Dispositivo dissipativo de flexão de barras planas em forma de U (UFBD) | pt_PT |
| dc.subject | deformação plástica | pt_PT |
| dc.subject | campanha de ensaios experimentais | pt_PT |
| dc.subject | modelação numérica | pt_PT |
| dc.subject | absorção de energia | pt_PT |
| dc.subject | mitigação de explosões | pt_PT |
| dc.title | Performance Assessment of a U-Shaped Dissipative Flat Bar Bending Device for Blast Protection | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | Mestrado Integrado de Ciências Militares na Especialidade de Engenharia Militar | pt_PT |