Blast wave characteristics for an open - ended vessel have been studied and discussed in numerous
reports. Much less study has been given to the numerical methods and comparisons of the
simulation results with the observed data.
This paper presents the results of an experimental and numerical study carried out to investigate blast
wave propagation outside a cylindrical vessel (L≈ 1 m, L.D.≈ 0.2 m). Air blast pressure
time histories were measured via pressure gauges, and four characteristic parameters of the air
blast were evaluated. From the experimental results, the effects of azimuth angle on wave decay
as a function of distance were investigated.
The simulation results of peak static over - pressure agreed fairy well with the experimental
results for all charge masses.
The time - of - arrival (TOA) simulation results showed shock wave arrival earlier than experimental results.
These time differences suggest a barrier effect attributable to the paper disks used for supporting the explosive.
The numerical results for time - of - duration(TOD) agreed qualitatively with the experimental
results, however, for positive impulse, the simulaltion results predicted higher values than was
obtained experinentally.
In order to obtain a better agreement between the numerical results and the experimental
results, it is necessary to experimentally obtain the JWL parameters of detonation products for
Pentolite.
一端開放の円筒容器の内部での爆薬による爆風の伝播特性を解明するために, ピエゾ圧力計による計測およびAUTODYN - 2Dコードによる計算が行われた｡ 爆風波形は圧力ゲージにより計測され, 爆風の4つの特性パラメータが評価され, それらの距離および方位角による減衰特性が検討された｡ その結果, 薬量を0.1, 0.2, 0.5 kgと変化させた場合の過剰圧の測定結果より, 本実験結果は, 爆源に近い距離での計測であったため, 爆風の相似則は確認できなかった｡ また, 等圧線の計算結果より, メッシュサイズが小さいと容器正面方向の衝撃波面の形状は突出し, 高いピーク静水過圧を与えた｡ 実験では爆薬の設置誤差が± 2 mm程度存在するため, 2次元軸対称の解析結果と比較する場合, 4 × 4 mm程度の比較的粗いメッシュによる計算結果が, 実験結果を再現することが明らかになった｡
空中爆発のデータと比較すると, 方位角が小さい領域では, 容器内爆発による過剰圧は高くなった｡ また, 容器の正面方向では爆風は強いが, 方位角が大きくなると急激に減衰し, 音波の特性を有する圧力波となることを見いだした｡ さらに, 距離に対する減衰指数は, 方位角に対し一定ではなく, 減少することを実験および数値結果より考察した｡
過剰圧, 到達時間, 正圧相持続時間, 正圧相インパルスの計算値が実験値と比較された. ピーク静水過圧の計算値は実験値にほぼ一致したが, 到達時間の計算値は実験値より速くなった｡ これは, 実験に使用した爆薬保持用の紙製円板の遮蔽効果によると示唆される｡ 持続時間に関しては, 実験結果の変動が大きいが, 計算結果は実験結果と定性的には一致した｡ インパルスの計算値は実験値より高めに評価する傾向となった｡ 計算こ使用したJWLパラメータの実験的検討が必要である｡