Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự biến đổi của sóng xung do vị trí của chất nổ
Tóm tắt
Sóng xung được tạo ra bởi sự nổ của chất nổ mạnh phụ thuộc không chỉ vào hình dạng của chất nổ mà còn vào vị trí của bộ kích nổ hoặc các bộ kích nổ. Ngay cả với một chất nổ hình cầu, sóng xung có thể rất bất đối xứng nếu điểm khởi phát không nằm ở trung tâm của chất nổ. Sự bất đối xứng này thậm chí còn lớn hơn đối với các chất nổ hình trụ. Các phép tính độ phân giải cao và trung thực cao về sóng xung được tạo ra bởi một số chất nổ hình cầu và hình trụ đã được sử dụng để định lượng những khác biệt này cho sự lan truyền sóng xung trong điều kiện không gian tự do. Ngoại trừ chất nổ hình cầu được kích nổ ở trung tâm, sóng xung không bao giờ trở thành hình cầu. Một số ví dụ được trình bày để chứng minh và định lượng sự bất đối xứng và để minh họa rằng sóng xung, một khi đã bất đối xứng, không bao giờ có thể lấy lại tính đối xứng hình cầu. Tại khoảng cách trên 40 lần bán kính của chất nổ, các sự bất đối xứng được xác định rõ ràng. Khi áp suất tăng tại mặt sóng xung giảm xuống dưới một nửa bar, tốc độ lan truyền tiếp cận tốc độ âm thanh trong môi trường. Tại nửa bar (50 kPa), số Mach của sóng xung là 1.19 và tại một phần mười bar (10 kPa), tốc độ sóng xung chỉ là Mach 1.04. Nếu mặt sóng xung là bất đối xứng ở áp suất tăng thấp, tất cả các điểm ở mặt sóng xung đang chuyển động với tốc độ gần như giống nhau và do đó không bao giờ có thể "đuổi kịp" những phần khác của mặt sóng: một khi đã bất đối xứng, sẽ luôn bất đối xứng. Kết quả của một số phép tính đã được phân tích để xác định các khác biệt định lượng về tính chất sóng xung do vị trí của bộ kích nổ và hình dạng chất nổ gây ra. Tính chất khác biệt một cách đáng kể phía sau mặt sóng xung, đặc biệt là trong phân bố mật độ.
Từ khóa
#sóng xung #chất nổ #vị trí bộ kích nổ #bất đối xứng #tính chất sóng xungTài liệu tham khảo
Ohrt, A.: Representation of asymmetric airblast from cased explosives using an equivalent explosive weight field. 22nd Military Aspects of Blast and Shock Symposium, Bourges, France (2012)
Price, M.A.: Effects of cylindrical charge geometry and secondary combustion reactions on the internal blast loading of reinforced concrete structures. Thesis, Los Alamos National Laboratory, LA-14209-T (2005). https://www.osti.gov/servlets/purl/841586
Plooster, M.N.: Blast effects from cylindrical explosive charges: experimental measurements. Naval Weapons Center, China Lake, CA, TP 8382 (1982). https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a121863.pdf
Knock, C., Davies, N.: Blast waves from cylindrical charges. In: Kontis, K. (ed.) Proceedings of the 28th International Symposium on Shock Waves, vol. 1, pp. 87–92. Springer, New York (2010). https://doi.org/10.1007/978-3-642-25688-2
Knock, C., Davies, N.: Predicting the peak pressure from the curved surface of detonating cylindrical charges. Propellants Explos. Pyrotech. 36(3), 203–209 (2011). https://doi.org/10.1002/prep.201000001
Knock, C., Davies, N.: Predicting the impulse from the curved surface of detonating cylindrical charges. Propellants Explos. Pyrotech. 36(2), 105–109 (2011). https://doi.org/10.1002/prep.201000002
Wisotski, J., Snyer, W.H.: Characteristics of blast waves obtained from cylindrical high explosive charges. Report, University of Denver, Denver Research Institute, Denver, Colorado 80210 (1965)
Crepeau, J., Hikida, S., Needham, C. E.: Second Order Hydrodynamic Automatic Mesh Refinement Code (SHAMRC): Volume I, Methodology. Applied Research Associates (2001)
Needham, C.E.: A code method for calculating hydrodynamic motion in HE detonations. 5th International Detonation Symposium, pp. 487–492 (1970). https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/751413.pdf
Crepeau, J.E., Needham, C.E.: Verification and validation of SHAMRC for non-ideal airblast (NIAB) phenomenology. DTRA-TR-09-2 Report (2010)
Needham C., Watry C., Brown M., Anderson M.: Technical discussion of SHAMRC hydrocode and its coupled models. ARA Final report to DTRA (2009)
Kim, K., Wilson, W.: Numerical modeling and simulation workshop on multi-phase turbulent reacting flows using SHAMRC as baseline. Final Report, DTRA (2010)
Needham, C.E.: Blast Waves, 2nd edn. Springer, New York (2018). https://doi.org/10.1007/978-3-319-65382-2
Doan, L.R., Nickel, G.H.: A subroutine for the equation of state of air. RTD (WLR) TN63-2, Air Force Weapons Laboratory (1963)
Lutsky, M.: The flow behind a spherical detonation in TNT using the Landau-Stanyukovich equation of state for detonation products. NOL-TR 64-40, U.S. Naval Ordnance Laboratory, White Oak, MD (1965)
Dunn, P.E., Hacker, W.L., Hikida, S.: Blast methodology in the modular effectiveness vulnerability assessment (MEVA) code. The American Society of Mechanical Engineers Pressure Vessels and Piping Conference, Orlando, Florida (1997)
ANSI Blast Standard: ANSI/ASA S2.20-1983 (R2011)