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Abstract

Questo lavoro descrive i risultati di un idrocodice di proprietà del governo statunitense (SHAMRC, Second-Order Hydrodynamic Automatic Mesh Refinement Code) che ha simulato un esperimento di detonazione esplosiva con 100.000 kg di Ammonium Nitrate-Fuel Oil (ANFO) e 2.080 kg di Composition B (CompB). La carica esplosiva di superficie era quasi emisferica e detonava in un terreno desertico. Sono state condotte simulazioni bidimensionali assialsimmetriche (2D) e tridimensionali (3D), con il modello 3D che fornisce una rappresentazione più accurata della geometria del setup sperimentale. Entrambe le simulazioni 2D e 3D hanno prodotto forme d’onda di sovrapressione e di impulso che concordavano qualitativamente con l’esperimento, compresa la cattura dello shock secondario osservato nell’esperimento. La simulazione 2D ha previsto correttamente il tempo di arrivo dello shock primario, ma il tempo di arrivo dello shock secondario era in anticipo. Le forme d’onda dell’impulso previste in 2D concordavano molto bene con l’esperimento, specialmente nei tempi di calcolo più tardi, e la previsione della parte iniziale della forma d’onda dell’impulso (associata al picco iniziale) era migliore quantitativamente per il 2D rispetto al 3D. La simulazione 3D ha anche previsto correttamente il tempo di arrivo dello shock primario, e i tempi di arrivo degli shock secondari in 3D erano più vicini all’esperimento che ai risultati 2D. La forma d’onda dell’impulso prevista in 3D aveva un migliore accordo quantitativo rispetto al 2D per la parte finale della forma d’onda dell’impulso. I risultati di questo studio numerico mostrano che SHAMRC può essere usato in modo affidabile per prevedere i fenomeni associati alla detonazione di 100 tonnellate. La fedeltà finale delle simulazioni è stata limitata sia dal tempo del computer che dalla memoria. I risultati ottenuti forniscono una buona precisione e indicano che il codice è adatto a prevedere gli esiti delle detonazioni esplosive.