/LOAD/PBLAST

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

定義

コメント

1. 爆発の中心から与えられた半径 $R$ 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：
   • I_model = 1（Friedlanderモデル）の場合(1)
     $${\mathrm{P}}_{Friedlander}\left(t\right)=P_{\max }\cdot e^{\frac{t-t_a}{\text{Δ}{t}_{+}}}\left(1-\frac{t-t_a}{\text{Δ}{t}_{+}}\right)$$
   • If I_model = 2（修正Friedlanderモデル）の場合(2)
     $${\mathrm{P}}_{Friedlander}\left(t\right)=P_{\max }\cdot e^{\frac{-b(t-t_a)}{\Delta t_{+}}}\left(1-\frac{t-t_a}{\Delta t_{+}}\right)$$

   ここで、 $P_{\max },\text{Δ}{t}_{+},t_a$ はスケーリングされた指定の距離 $\frac{R}{W^{\raisebox{1ex}{$1$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$3$}\right.}}$ において実験的に既知の値（ $W$ は爆発物質量）。修正Friedlanderモデル（I_model = 2）では、‘b’は正のインパルスをフィッテングするために導入された減衰パラメータです。

   'b’は次のように解かれます：(3)

   $${\displaystyle \underset{t_a}{\overset{t_a+\Delta t_{+}}{\int }}{\mathrm{P}}_{Friedlander}\left(t\right)dt=I_{+}}$$
   I_z = 1の場合、 $R$ =一定、しかしI_z =2の場合は $R=R\left(t\right)$ 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 ${\mathrm{P}}_{incident}\left(t\right)$ および ${\mathrm{P}}_{reflected}\left(t\right)$ 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 ${\mathrm{P}}_{BLAST}\left(t\right)$ の計算にも用いられます。 ²(4)

   $${\mathrm{P}}_{BLAST}\left(t\right)=\{\begin{array}{c}{\cos }^2\theta \cdot {\mathrm{P}}_{reflected}\left(t\right)+\left(1+{\cos }^2\theta -2\cos \theta \right)\cdot {\mathrm{P}}_{incident}\left(t\right)\text{ if }\cos \theta >0\\ {\mathrm{P}}_{incident}\left(t\right)\text{ if }\cos \theta \le 0\end{array}$$

   
   
   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、 $\theta$ は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です。

   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。

2. 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。
3. 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。
4. $T=0$ から $t^{*}=\inf \left(T_{arrival}\right)$ 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。 $t^{*}$ 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は最初の波の到着時間までの計算時間をスキップさせることが可能

5. $N_{dt}$ 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。 $\text{Δ}{t}_{blast}=\frac{\inf \left(T_0\right)}{N_{dt}}$ 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、 $N_{dt}=100$ です。

   
   
   図 5.