ads

Abstract

Tässä työssä kuvataan tuloksia Yhdysvaltain hallituksen omistamasta hydrokoodista (SHAMRC, Second-Order Hydrodynamic Automatic Mesh Refinement Code), jolla simuloitiin räjähderäjähdyskokeilua, jossa käytettiin 100 000 kiloa ammoniumnitraatti-polttoöljyä (ANFO) ja 2080 kiloa B-koostumusta (Compositio B). Räjähdyspanos oli lähes puolipallon muotoinen, ja se räjähti aavikkomaastossa. Suoritettiin kaksiulotteisia akselisymmetrisiä (2D) ja kolmiulotteisia (3D) simulaatioita, joista 3D-mallin avulla saatiin tarkempi kuva koejärjestelyjen geometriasta. Sekä 2D- että 3D-simuloinneissa saatiin ylipaine- ja impulssiaaltomuodot, jotka vastasivat laadullisesti koetta, mukaan lukien kokeessa havaittu sekundäärinen isku. 2D-simulaatio ennusti primaarisen iskun saapumisajan oikein, mutta sekundaarisen iskun saapumisaika oli liian aikainen. 2D-ennustetut impulssin aaltomuodot vastasivat erittäin hyvin koetta, erityisesti myöhemmillä laskenta-ajoilla, ja impulssin aaltomuodon alkuosan (joka liittyy alkuhuippuun) ennustaminen oli kvantitatiivisesti parempaa 2D:ssä kuin 3D:ssä. 3D-simulaatio ennusti myös primaarisen iskun saapumisajan oikein, ja sekundaarisen iskun saapumisajat olivat 3D:ssä lähempänä kokeen tuloksia kuin 2D-tuloksissa. Impulssin aaltomuodon myöhemmän osan osalta 3D:n ennustama impulssiaaltomuoto oli kvantitatiivisesti parempi kuin 2D:n. Tämän numeerisen tutkimuksen tulokset osoittavat, että SHAMRC:tä voidaan käyttää luotettavasti ennustamaan 100 tonnin räjähdykseen liittyviä ilmiöitä. Simulaatioiden lopullista uskollisuutta rajoittivat sekä tietokoneen aika että muisti. Saadut tulokset ovat tarkkuudeltaan hyviä ja osoittavat, että koodi soveltuu hyvin räjähderäjähdysten tulosten ennustamiseen.