ads

Abstract

Niniejsza praca opisuje wyniki symulacji hydrokodu należącego do rządu USA (SHAMRC, Second-Order Hydrodynamic Automatic Mesh Refinement Code), który symulował eksperyment detonacji ładunku wybuchowego o masie 100,000 kg Ammonium Nitrate-Fuel Oil (ANFO) i 2,080 kg Composition B (CompB). Ładunek wybuchowy miał kształt zbliżony do półkuli i został zdetonowany na terenie pustynnym. Przeprowadzono symulacje dwuwymiarowe osiowo-symetryczne (2D) i trójwymiarowe (3D), przy czym model 3D zapewniał dokładniejsze odwzorowanie geometrii układu eksperymentalnego. Symulacje 2D i 3D pozwoliły uzyskać przebiegi nadciśnienia i impulsu, które zgadzały się jakościowo z eksperymentem, w tym uchwycenie wstrząsu wtórnego zaobserwowanego w eksperymencie. Symulacja 2D poprawnie przewidziała czas pojawienia się wstrząsu pierwotnego, ale czas pojawienia się wstrząsu wtórnego był zbyt wczesny. Przewidywane w symulacji 2D przebiegi impulsów zgadzały się bardzo dobrze z eksperymentem, szczególnie w późniejszych czasach obliczeń, a przewidywanie wczesnej części fali impulsu (związanej z początkowym szczytem) było lepsze ilościowo dla symulacji 2D w porównaniu z 3D. Symulacja 3D przewidywała również poprawnie czas nadejścia wstrząsu pierwotnego, a czasy nadejścia wstrząsu wtórnego w 3D były bliższe eksperymentowi niż w wynikach 2D. Kształt fali impulsu przewidywany w 3D miał lepszą zgodność ilościową niż 2D dla późniejszej części fali impulsu. Wyniki tego badania numerycznego pokazują, że SHAMRC może być użyty w sposób wiarygodny do przewidywania zjawisk związanych z detonacją 100-tonową. Ostateczna wierność symulacji była ograniczona zarówno przez czas komputera jak i pamięć. Uzyskane wyniki zapewniają dobrą dokładność i wskazują, że kod dobrze nadaje się do przewidywania skutków detonacji materiałów wybuchowych.