Features of Detonation Products Equation during Numerical Modeling of a Home-Made Explosive Device

The computer simulation method belongs to new methods of forensic analysis of home-made explosive devices. The library of most computer programs well-known around the world, for example, ANSYS/AUTODYN, LS DYNA, comprises such items as state equations describing the behavior of the detonation products (DP) mainly explosives (HE) of foreign origin. In this case, the amount of explosives, whose numeric parameter constants are known, is limited. In addition, it is unknown what will be the constants values of these equations for home-made explosives. This paper describes L.P. Orlenko mathematical method of the isentrope approximation by JWL isentrope equation. We propose the criterion of finding a minimum as the approximation criterion normalized by the amount of pressure DP area values between the curves of these equations. We test the adequacy of the proposed approximation method by comparing the experimental and theoretical data rate of expansion of the outer surface of the copper tube “cylinder-test” derived by computer “GEFEST” and LS-DYNA. The calculations show that the error does not exceed 10 %.

Publication year: 
2012
Issue: 
6
УДК: 
537.6:544.64
С. 94—102. Іл. 5. Табл. 5. Бібліогр.: 23 назви.
References: 

1. Новожилов Г.В., Вдовин Н.В., Михайлин А.И. и др. Противодействие террористическим взрывам на воздушном транспорте. – М.: Изд. РАРАН, 2005. – Вып. 4 (45). Приложение. – 20 с.
2. Пащенко В.И., Гудков В.В. Использование специальных знаний при расследовании преступлений, совершенных с применением взрывных устройств: учебно-практ. пособие. – К.: ГНИЭКЦ МВД Украины, 2003. – 116 с.
3. Курин Г.И. Криминалистические исследования по реконструкции самодельных осколочных взрывных устройств по следам их воздействия на окружающую обстановку: Автореф. дисс. канд. юрид. наук. – Волгоград, 1999. – 24 с.
4. Комиссионная комплексная взрыво-пожарно-техническая экспертиза по взрыву в жилом доме № 67 по
ул. Некрасова в г. Евпатории Автономной республики Крым от 16.02.2009 года № 4/19-8/1. – Симферополь: ДНДЕКЦ МВС України. – 68 с.
5. Пащенко В.И., Сидоренко Ю.М. Компьютерное моделирование процесса взрывного метания металлической плиты // Вісн. НТУУ “КПІ”. Сер. Машинобудування. – 2011. – № 61. – С. 113–120.
6. ANSYS – Simulation Driven Product Development [Online]. Available: http://www.ansys.com/
7. LS-DYNA: динамика, нелинейности, crash-, drop-тесты, пробивание, композиты, пластическая обработка металлов [Online]. Available: http://www.lsdyna. ru/
8. Муйземнек А.Ю., Богач А.А. Математическое моделирование процессов удара и взрыва в программе LSDYNA: учеб. пособие. – Пенза: Информ.-изд. центр ПГУ, 2005. – 106 с.
9. LS-DYNA 971. Keyword user's manual. Livermore software technology corporation (LSTC), vol. 1, 2206 p., 2007.
10. Шленский П.С., Сидоренко Ю.М. Численное моделирование разлета продуктов детонации и распространения воздушных ударных волн при взрыве плоского заряда конечных размеров // Вісн. НТУУ “КПІ”. Сер. Машинобудування. – 2011. – № 62. – С. 223–232.
11. Yu. Sidorenko and P.S. Shlensky, “Stress-Deformed State of Elements of Tube Explosive Chamber”, in Int. Conf. “Shock Waves in Condensed Matter”, Kiev, Ukraine, 16- 21 September 2012, pp. 413–418.
12. Андреев С.Г., Бабкин Ю.А., Баум Ф.А. и др. Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. – Изд. 3-е, перераб. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. – В 2 т. Т. 1. – 832 с.
13. Колпаков В.И., Ладов С.В., Рубцов А.А. Математическое моделирование функционирования кумулятивных зарядов: Метод. указания. – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998. – 36 с.
14. Бабкин А.В., Колпаков В.И., Охитин В.Н. и др. Численные методы в задачах физики взрыва и удара: Учебник для втузов / Под ред. В.В. Селиванова. – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. – 3. – 516 с.
15. Сидоренко Ю.М. Методика двумерного компьютерного моделирования процессов функционирования осколочно-фугасных боеприпасов // Артиллерийское и стрелковое вооружение. – 2005. – № 1. – С. 18–21.
16. A.W. Campbell and R. Engelke, The LASL Cylinder Test, JOWOG, 9 p., 1974.
17. L.G. Hill et al., “PBX 9404 Detonation Copper Cylinder Tests: A Comparison of New and Aged Material”, Proc. of the American Physical Society Topical Group on Shock Compression of Condensed Matter, pp. 129-132, 1195, 28 June–3 July 2009 Nashville (Tennessee), USA. Available: http: //dx.doi.org/10.1063/1.3295044
18. P.W. Merchant et al., “A WBL-Consistent JWL Equation of State for the HMX-Based ExplosiveEDC37 from Cylinder Tests”, 12th Int. Detonation Symposium, August 11–16th, 2002, San Diego, California, USA
19. W. Fickett and L.M. Scherr, “Numerical Calculation of the Cylinder Test”, Los Alamos Sci Laboratory of the University of California, USA, Report LA-5906 (UC-32 and UC-45), 1975, 32 р.
20. Одинцов В.А., Сидоренко Ю.М., Туберозов В.С. Моделирование процесса взрыва осколочно-фугасного снаряда с помощью двумерного гидрокода // Оборонная техника. – 2000. – № 1-2. – С. 49–55.
21. B.M. Dobratz and P.C. Crawford, “LLNL Explosive Handbook. Properties of Chemical Explosives and Explosive Simulants”, Livermore, California, 1985, 542 p.

AttachmentSize
2012-6-14.pdf229.08 KB

Тематичні розділи журналу

,