Birdの下での歴史的なガラスファサードの脆弱性と構造能力の評価

日付: 2023 年 8 月 31 日

著者: キアラ ベドン、マリア ヴィットリア サンティ

学術編集者:フランチェスコ・ザンモリ

ソース：工学における数学的問題、vol. 2022、記事 ID 6059466、20 ページ、2022、ヒンダウィ語

土井：https://doi.org/10.1155/2022/6059466

バードストライク解析は、飛行中に翼や胴体の主要コンポーネントが衝突の可能性を受け、重大な構造損傷を引き起こす可能性がある航空機工学用途に特に関連します。 この目的のために、連邦航空規則は専用の鳥攻撃耐性評価テストと認定を義務付けています。 建築用途では、ガラスは垂直および水平の耐荷重コンポーネントにも主に使用されます。 このような構造設計においては、風圧、地震荷重、群集や人体による衝撃（落下防止）、さらには爆発などが重視され、バードストライクについてはほとんど考慮されていない。予想される限られた衝撃力とガラスへの影響による分析。

この論文は、イタリアの博物館の一部として 60 年代に建てられた既存のガラス ファサードの動的反応の証拠を示すこのようなトピックを調査します。 脆弱性分析は、現場での幾何学的検査と動作モード分析 (OMA) 実験からの予備的な機械的特性評価にも基づいて、バードストライク用に統合された計算効率の高い有限要素 (FE) 数値モデルを使用して実行されます。 結合オイラーラグランジアン(CEL)法によるパラメトリック数値解析に基づいて、検査したガラスファサードへの局所的な鳥の衝突による局所的および全体的な動的影響を議論します。

鳥の衝突解析と損傷予測は、飛行段階で鳥による衝突の可能性により機体コンポーネントの主要な翼コンポーネントが影響を受け、航空機コンポーネントに重大な構造的損傷をもたらす可能性がある航空機工学用途に特に関連しています。 この目的のために、連邦航空規則 (FAR) は前向きコンポーネントの参考性能指標を提供し、専用の鳥攻撃耐性評価 (通常は認証テストに基づく) を義務付けています。 ここ数年、研究研究は、実験をサポートまたは代替するために使用できる効率的で信頼性の高い有限要素 (FE) 数値アプローチの評価と開発に焦点を当ててきており、航空機の設計および技術における特定のアプリケーションに対していくつかのアプローチが考慮されてきました。 [1-4]。 既存の研究の中で、この種の高速軟体衝撃に対する航空機部品の脆弱性が指摘されています。

建築用途では、ガラスは垂直および水平の耐荷重コンポーネントにも主に使用されています [5]。 特にファサード用途では、通常の設計行為や衝撃によるガラスパネルの損傷や故障を防ぐ設計者をサポートするために、現在、いくつかの技術文書やガイドラインが利用可能です[6]。 このような種類の建物の構造設計の状況では、ガラスのファサードやエンベロープに関する研究調査の主な焦点は、風の作用 [7-9]、地震荷重 [10- 14]、群集/人体による衝撃 [15-20] (建物居住者の落下の潜在的リスクを防止する必要がある場合)、さらには爆発 [21-24] や複合災害 [25]、そしてむしろ無効鳥の衝突解析では、無視できるか限定された衝撃力やガラス部品への影響に関連する考慮が提案されています。 これは、建物の従来の通常の動作や偶発的な出来事に対して特定の計算アプローチが考慮される、現代および新しく設計された構造用ガラスの用途のほとんどに当てはまりますが、既存の、さらには歴史的なガラス部品についても慎重な考慮が必要です。あらゆる種類の耐荷重能力を提供するように特別に考えられていますが、非構造コンポーネントの形でのみ実現されています。