Análisis de tanques de almacenamiento de petróleo bajo la acción de cargas debidas a ondas explosivas

Abstract

Esta tesis se enfoca en las acciones y el comportamiento a pandeo de tanques cilíndricos de pared delgada que reciben presiones, por encima de la presión atmosférica, provenientes de ondas explosivas externas. Se hace una recapitulación de las teorías que miden las acciones de sobrepresiones producidas por explosiones y de las que buscan cuantificar el estado límite de pandeo. Como introducción a la problemática, se explora el comportamiento de una columna sometida a cargas de pulso y se comparan los resultados con ensayos existentes. El estudio de las acciones provenientes de detonaciones sobre tanques cilíndricos se hace a través de ensayos realizados en colaboración con un grupo de investigación de la Universidad de Carolina del Norte en Charlotte, EE.UU. La tesis avanza con la exploración y desarrollo de un nuevo criterio de inestabilidad dinámica debido a cargas impulsivas válido para sistemas de múltiples grados de libertad que se lo extiende a posteriori a sistemas continuos para evaluar el comportamiento de tanques. Esto último se realiza implementando un código de programación funcional en Wolfram Mathematica. Se prueba el nuevo criterio contra resultados de ensayos a escala reducida llevados a cabo en Francia y se lo aplica para determinar cargas de sobrepresión críticas de pandeo dinámico impulsivo a tanques de la industria. Adicionalmente, se propone una expresión simplificada para obtener orden de magnitud de sobrepresiones límites. Por último, se presentan las conclusiones y se delinean los posibles trabajos a futuro.