Walidacja badań eksperymentalnych zjawiska wybuchu z wykorzystaniem metody elementów skończonych

• Autorzy: Malesa P. , Sławiński G. , Bogusz P. , Świerczewski M.

Warianty tytułu

EN

Validation of experimental investigations on explosion with use of finite element method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono podejście numeryczne do modelowanie zjawiska inicjacji oraz propagacji fali uderzeniowej pochodzącej od wybuchu TNT w aspekcie badań poligonowych. Przedstawiono wyniki analiz numerycznych modeli opracowanych na podstawie badań eksperymentalnych odzwierciedlających warunki badań poligonowych. Symulacje przeprowadzono przy użyciu dwóch algorytmów dostępnych w kodzie obliczeniowym LS-Dyna - podejścia ALE (Arbitrary Lagrangian-Eulerian) oraz funkcji CONWEP. Otrzymane charakterystyki zmiany ciśnienia dla punktów pomiarowych odpowiadających miejscu mocowania czujnika ciśnienia w warunkach poligonowych pozwolą na poprawną walidację badań eksperymentalnych zjawiska wybuchu. Do zrealizowania postawionego zadania wykorzystano oprogramowanie Hypermesh, LS-Prepost oraz LS-Dyna.

EN

The paper presents the results of numerical analyses of models developed based on experimental tests representing the field tests conditions. The paper presents a numerical approach to modelling the phenomenon of initiation and propagation of a wave from TNT explosion in terms of field tests. The simulations were conducted with the use of two algorithms implemented in LS-DYNA code: ALE (Arbitrary Lagrangian-Eulerian) method and CONWEP function. The obtained characteristics of pressure change for measurement points corresponding to the location of pressure sensor fixture in the field tests conditions will allow accurate validation of experimental tests of an explosion phenomenon. Hypermesh programme was applied to accomplish the given task, LS-Prepost to develop a model and analyses the results and LS-Dyna as a solver for conducting the calculations.

Słowa kluczowe

PL

LS-DYNA; wybuch; metoda elementów skończonych; walidacja

EN

LS-Dyna; blast; finite element method; validation

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 35, nr 66
• Strony: 46--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Malesa P.

• Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, Wojskowa Akademia Techniczna

autor

Sławiński G.

• Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, Wojskowa Akademia Techniczna

autor

Bogusz P.

• Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, Wojskowa Akademia Techniczna

autor

Świerczewski M.

• Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, Wojskowa Akademia Techniczna

Bibliografia

• 1. Adushkin V. V.: Formation of a blast wave and dispersion of explosion products in air. „J. Appl. Mech. Tech. Fiz” 1963, No. 5, p. 107–114.
• 2. Dobrociński S., Flis L.: Numerical simulations of blast loads from near-field ground explosions in air. „Studia Geotechnica et Mechanica” 2015, Vol. 37, No. 4, p. 11-18.
• 3. Gel'fand B..E., Voskoboinikov I.M., Khomik S.V.: Recording the position of a blast‐wave front in air. „Combustion, Explosion and Shock Waves” 2004, Vol. 40, Iss. 6, p 734–736.
• 4. Gilson L., Van Roey J., Gueders C., Gallant J., Rabet L.: A simple coupling of ALE domain with empirical blast load function in LS-DYNA. In: EPJ Web of Conferences 26, 2012.
• 5. Huang Y., Willford M. R., Schwer L. E.: Validation of LS-DYNA MMALE with Blast Experiments. In: 12th International LS-DYNA Users Conference. Detroit, USA, 3- June 2012.
• 6. LS-Dyna V971, Livermore Software Technology Corporation 2006.
• 7. Panowicz R., Konarzewski M.: Influence of selected parameters of the fragmentation warhead on its effectiveness. “Journal of KONES Powertrain and Transport” 2015, Vol. 22, No. 3 2015, p. 193-200.
• 8. Schwer L.: A brief introduction to coupling. In: Conference paper. 2010. 9. LS-DYNA Forum, Bamberg 2010.
• 9. Sławiński G., Malesa P.: Modelowanie numeryczne zjawiska wybuchu z wykorzystaniem metody elementów skończonych. W: IV Ogólnokrajowa Konferencja Naukowa: „Młodzi Naukowcy w Polsce – Badania i Rozwój”. Poznań 2016, s. 41-48.
• 10. Włodarczyk E.: Wstęp do mechaniki wybuchu. Warszawa: Wyd. Nauk. PWN, 1994. ISBN 8301115947.
• 11. Wojciechowski J., Balcerzak M., Bojanowski C., Kwasniewski L., Gizejowski M.: Example validation of numerical modeling of blast loading. „Applied Mechanics and Materials” 2011, Vol. 82, p. 410-416.
• 12. Zakrisson B., Wikman B., Johansson B.: Half scale experiments with rig for measuring structural deformation and impulse transfer from land mines. In: 24th International Symposium on Ballistics. DEStech Publications, 2008, New Orleans, Louisiana, p. 497-504.
• 13. Zakrisson B., Wikman B., Häggblad H-A.: Numerical simulations of blast loads and structural deformation from near-field explosions in air. „International Journal of Impact Engineering” 2011, Vol. 38, Iss. 7, p. 597-612.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).