ブロックフォーマットキーワード 構造上でエアブラストの圧力をシミュレートするシンプルな方法を提供します。
エアブラストの入射圧力は、実験データからフィッティングされ、爆風圧力はサーフェスの向きから爆轟点へ導かれます。ユーザーは、爆轟点、爆轟時間および相当TNT質量を与える必要があります。
これは、到着時間と入射圧力が障害物について調整されないため、簡素化された載荷手法です。閉じ込め効果や地面効果は考慮されません。
フォーマット
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
/LOAD/PBLAST /load_ID /unit_ID
load_title
surf_ID
Exp_data
I_tshift
N dt
I Z
x det
Y det
Z det
T det
W TNT
定義
フィールド
内容
SI 単位の例
load_title
荷重のタイトル(整数、最大10桁)
surf_ID
サーフェス識別子(整数、最大10桁)
Exp_data
実験データフラグ
1 (デフォルト)
TM5-1300 Free Air, Spherical charge of TNT.
2
TM5-1300 Ground Reflection, Hemispherical charge of TNT.
(整数、最大10桁)
I_tshift
時間シフトフラグ
1 (デフォルト)
シフトなし
2
0から
t
*
=
inf
(
T
a
r
r
i
v
a
l
)
までの計算時間をスキップするためのシフト時間
(整数)
N dt
最小時間ステップのインターバルの数
Δ
t
b
l
a
s
t
=
inf
(
T
0
)
N
d
t
デフォルト = 100(整数)
I Z
スケーリングされた距離の経時的な更新
=1
スケーリングされた距離は初期時間で計算され、時間と共に変化することはありません。
= 2 (デフォルト)
スケーリングされた距離は各時間ステップにおいて更新されます。
(整数)
X det
爆轟点のX座標デフォルト = 0.0(実数)
[
m
]
Y det
爆轟点のY座標 デフォルト = 0.0(実数)
[
m
]
Z det
爆轟点のZ座標 デフォルト = 0.0(実数)
[
m
]
T det
爆轟時間デフォルト = 0.0(実数)
[
s
]
W TNT
相当TNT質量(実数)
[
Kg
]
コメント
爆発の中心から与えられた半径
R
MathType@MTEF@5@5@+=
feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbwvMCKf
MBHbqefqvATv2CG4uz3bIuV1wyUbqedmvETj2BSbqefm0B1jxALjhi
ov2DaebbnrfifHhDYfgasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8
qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9
q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaacaGacmGadaWaaiqacaabaiaafaaake
aacaWGxbaaaa@39B3@
において、入射および反射圧力波はFriedlanderの式に従うとされます:(1)
P
F
r
i
e
d
l
a
n
d
e
r
(
t
)
=
P
max
⋅
e
t
−
t
a
Δ
t
+
(
1
−
t
−
t
a
Δ
t
+
)
MathType@MTEF@5@5@+=
feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn
hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr
4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqGqFfpeea0xe9vq=Jb9
vqpeea0xd9q8qiYRWxGi6xij=hbba9q8aq0=yq=He9q8qiLsFr0=vr
0=vr0db8meaabaqaciGacaGaaeqabaWaaeaaeaaakeaaciGGqbWaaS
baaSqaaiaadAeacaWGYbGaamyAaiaadwgacaWGKbGaamiBaiaadgga
caWGUbGaamizaiaadwgacaWGYbaabeaakmaabmaabaGaamiDaaGaay
jkaiaawMcaaiabg2da9iaadcfadaWgaaWcbaGaciyBaiaacggacaGG
4baabeaakiabgwSixlaadwgadaahaaWcbeqaamaalaaabaGaamiDai
abgkHiTiaadshadaWgaaadbaGaamyyaaqabaaaleaacaqGuoGaamiD
amaaBaaameaacqGHRaWkaeqaaaaaaaGcdaqadaqaaiaaigdacqGHsi
sldaWcaaqaaiaadshacqGHsislcaWG0bWaaSbaaSqaaiaadggaaeqa
aaGcbaGaaeiLdiaadshadaWgaaWcbaGaey4kaScabeaaaaaakiaawI
cacaGLPaaaaaa@5EF3@
ここで、
P
max
,
Δ
t
+
,
t
a
MathType@MTEF@5@5@+=
feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn
hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr
4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqGqFfpeea0xe9vq=Jb9
vqpeea0xd9q8qiYRWxGi6xij=hbba9q8aq0=yq=He9q8qiLsFr0=vr
0=vr0db8meaabaqaciGacaGaaeqabaWaaeaaeaaakeaacaWGqbWaaS
baaSqaaiGac2gacaGGHbGaaiiEaaqabaGccaGGSaGaaeiLdiaadsha
daWgaaWcbaGaey4kaScabeaakiaacYcacaWG0bWaaSbaaSqaaiaadg
gaaeqaaaaa@41DD@
はスケーリングされた指定の距離
R
W
1
3
MathType@MTEF@5@5@+=
feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn
hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr
4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqGqFfpeea0xe9vq=Jb9
vqpeea0xd9q8qiYRWxGi6xij=hbba9q8aq0=yq=He9q8qiLsFr0=vr
0=vr0db8meaabaqaciGacaGaaeqabaWaaeaaeaaakeaadaWcaaqaai
aadkfaaeaacaWGxbWaaWbaaSqabeaadaWccaqaaiaaigdaaeaacaaI
Zaaaaaaaaaaaaa@3AE2@
において実験的に既知の値(
W
MathType@MTEF@5@5@+=
feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbwvMCKf
MBHbqefqvATv2CG4uz3bIuV1wyUbqedmvETj2BSbqefm0B1jxALjhi
ov2DaebbnrfifHhDYfgasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8
qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9
q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaacaGacmGadaWaaiqacaabaiaafaaake
aacaWGxbaaaa@39B3@
は爆発物質量)。
I z = 1の場合、
R
MathType@MTEF@5@5@+=
feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbwvMCKf
MBHbqefqvATv2CG4uz3bIuV1wyUbqedmvETj2BSbqefm0B1jxALjhi
ov2DaebbnrfifHhDYfgasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8
qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9
q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaacaGacmGadaWaaiqacaabaiaafaaake
aacaWGxbaaaa@39B3@
=一定、しかし
I z =2の場合は
R
=
R
(
t
)
MathType@MTEF@5@5@+=
feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbwvMCKf
MBHbqefqvATv2CG4uz3bIuV1wyUbqedmvETj2BSbqefm0B1jxALjhi
ov2DaebbnrfifHhDYfgasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8
qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9
q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaacaGacmGadaWaaiqacaabaiaafaaake
aacaWGsbGaeyypa0JaamOuamaabmaabaGaamiDaaGaayjkaiaawMca
aaaa@3E0D@
は時間と共に変化します。
図 1. Friedlanderの式からの爆風プロファイル
Radioss は、実験データと合致するようフィッティングを進めます。
1
図 2. 海抜0、自由大気での球形TNT爆発からの衝撃波パラメータ
これらのフィッティングされた時刻歴関数
P
i
n
c
i
d
e
n
t
(
t
)
および
P
r
e
f
l
e
c
t
e
d
(
t
)
は、与えられたフェイスの重心Z’ (
図 3 )における爆風の載荷
P
B
L
A
S
T
(
t
)
の計算にも用いられます。
2 (2)
P
B
L
A
S
T
(
t
)
=
{
cos
2
θ
⋅
P
r
e
f
l
e
c
t
e
d
(
t
)
+
(
1
+
cos
2
θ
−
2
cos
θ
)
⋅
P
i
n
c
i
d
e
n
t
(
t
)
if
cos
θ
>
0
P
i
n
c
i
d
e
n
t
(
t
)
if
cos
θ
≤
0
MathType@MTEF@5@5@+=
feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn
hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr
4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqGqFfpeea0xe9vq=Jb9
vqpeea0xd9q8qiYRWxGi6xij=hbba9q8aq0=yq=He9q8qiLsFr0=vr
0=vr0db8meaabaqaciGacaGaaeqabaWaaeaaeaaakeaaciGGqbWaaS
baaSqaaiaadkeacaWGmbGaamyqaiaadofacaWGubaabeaakmaabmaa
baGaamiDaaGaayjkaiaawMcaaiabg2da9maaceaabaqbaeqabiqaaa
qaaiGacogacaGGVbGaai4CamaaCaaaleqabaGaaGOmaaaakiabeI7a
XjabgwSixlGaccfadaWgaaWcbaGaamOCaiaadwgacaWGMbGaamiBai
aadwgacaWGJbGaamiDaiaadwgacaWGKbaabeaakmaabmaabaGaamiD
aaGaayjkaiaawMcaaiabgUcaRmaabmaabaGaaGymaiabgUcaRiGaco
gacaGGVbGaai4CamaaCaaaleqabaGaaGOmaaaakiabeI7aXjabgkHi
TiaaikdaciGGJbGaai4BaiaacohacqaH4oqCaiaawIcacaGLPaaacq
GHflY1ciGGqbWaaSbaaSqaaiaadMgacaWGUbGaam4yaiaadMgacaWG
KbGaamyzaiaad6gacaWG0baabeaakmaabmaabaGaamiDaaGaayjkai
aawMcaaiaabccacaqGGaGaaeiiaiaabccacaqGGaGaaeiiaiaabMga
caqGMbGaaeiiaiGacogacaGGVbGaai4CaiabeI7aXjabg6da+iaaic
dacaqGGaaabaGaaeiiaiaabccacaqGGaGaaeiiaiaabccacaqGGaGa
aeiiaiaabccacaqGGaGaaeiiaiaabccacaqGGaGaaeiiaiaabccaca
qGGaGaaeiiaiaabccacaqGGaGaaeiiaiaabccacaqGGaGaaeiiaiaa
bccacaqGGaGaaeiiaiaabccacaqGGaGaaeiiaiaabccacaqGGaGaae
iiaiaabccacaqGGaGaaeiiaiaabccacaqGGaGaaeiiaiaabccacaqG
GaGaciiuamaaBaaaleaacaWGPbGaamOBaiaadogacaWGPbGaamizai
aadwgacaWGUbGaamiDaaqabaGcdaqadaqaaiaadshaaiaawIcacaGL
PaaacaqGGaGaaeiiaiaabccacaqGGaGaaeiiaiaabccacaqGGaGaae
iiaiaabccacaqGGaGaaeiiaiaabccacaqGGaGaaeiiaiaabccacaqG
GaGaaeiiaiaabccacaqGGaGaaeiiaiaabccacaqGGaGaaeiiaiaabc
cacaqGGaGaaeiiaiaabccacaqGGaGaaeiiaiaabccacaqGGaGaaeyA
aiaabAgacaqGGaGaci4yaiaac+gacaGGZbGaeqiUdeNaeyizImQaaG
imaaaaaiaawUhaaaaa@C023@
図 3. フェイスの重心Z’に付与される爆風圧力. フェイスの向きに依存
ここで、
θ
サーフェスのセグメント(重心Z’)と爆轟点への方向との間の角度
これは、セグメントが直接爆轟点に面している場合、爆風圧力は反射圧力に等しく、セグメントが直接爆轟点に面していない場合は、入射圧力に等しいことを示しています。このモデル化は、到着時間と入射圧力が、関連する構造のシャドーイングで調整されていないため、簡易なものです。閉じ込め効果やトンネル効果も考慮されていません。
また、サーフェスが外を向いた法線ベクトルを有していることが必要とされます。
W TNT が設定されていない場合、質量はゼロで、関連するサーフェスに圧力は付与されません。モデル化された爆発物がTNTではない場合、等価のTNT質量が与えられなければなりません。
実験データは単位系{cm, g, µs}を使用します。/BEGIN で定義された単位は、実験データの単位をモデル単位に変換するために使用されます。したがって、/BEGIN で定義された単位はモデルで使用される単位と精確に一致する必要があります。
T
=
0
から
t
*
=
inf
(
T
a
r
r
i
v
a
l
)
までの計算時間をスキップすることが可能です。シフト値はStarter実行中に自動的に計算されます。
t
*
MathType@MTEF@5@5@+=
feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn
hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr
4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqGqFfpeea0xe9vq=Jb9
vqpeea0xd9q8qiYRWxGi6xij=hbba9q8aq0=yq=He9q8qiLsFr0=vr
0=vr0db8meaabaqaciGacaGaaeqabaWaaeaaeaaakeaacaWG0bWaaW
baaSqabeaacaGGQaaaaaaa@393C@
までの計算を無効にするには、I_tShift の値を2にする必要があります。
図 4. I_tShift は最初の並みの到着時間までの計算をスキップさせることが可能
N
d
t
MathType@MTEF@5@5@+=
feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn
hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr
4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqGqFfpeea0xe9vq=Jb9
vqpeea0xd9q8qiYRWxGi6xij=hbba9q8aq0=yq=He9q8qiLsFr0=vr
0=vr0db8meaabaqaciGacaGaaeqabaWaaeaaeaaakeaacaWGobWaaS
baaSqaaiaadsgacaWG0baabeaaaaa@3A49@
パラメータは、構造の時間ステップが十分大きくない場合に最小時間ステップを課すことが可能です。
Δ
t
b
l
a
s
t
=
inf
(
T
0
)
N
d
t
を課すと、正のフェイズ中、すなわち爆風波の指数関数的減少の間に十分な時間ステップがあることが確実にされます。デフォルトでは、
N
d
t
=
100
です。
図 5.
1 Structures to resist the effects of accidental explosions. Departments of the Army, Navy, and Air Force, TM 5-1300/NAVFAC P-397/AFR 88-22, November 1990.
2 Randers-Pehrson, Glenn, and Kenneth
A. Bannister.Airblast Loading Model for DYNA2D and DYNA3D.No. ARL-TR-1310.ARMY
RESEARCH LAB ABERDEEN PROVING GROUND MD, 1997.