Simulação Numérica de Detonação de explosivos não ideais

Abstract

O objectivo deste trabalho é o desenvolvimento da capacidade de simulação numérica de processos de detonação. Este objectivo visa munir a ADAI-DEM de uma ferramenta que contribua para ajudar no projecto/desenho de montagens experimentais e na interpretação dos resultados entretanto obtidos. Concretamente pretendeu-se desenvolver a capacidade de simulação de processos de detonação envolvendo explosivos não ideais e procurou-se replicar numericamente um conjunto de experiências que podem ser designadas genericamente por “shear experiments” de modo a tentar encontrar justificações para os resultados obtidos. Todo este desenvolvimento referido anteriormente foi realizado com o “software package” desenvolvido para computadores pessoais pela empresa Hydrosoft Internacional do código de cálculo LS-DYNA2D.

A simulação do processo de detonação de explosivos não ideais foi realizada com recurso ao modelo material “Explosive Burn” e um conjunto com a equação de estado JWL. O trabalho de calibração passou por identificar quais os valores de velocidade de detonação e pressão de detonação permitiam, conhecida a JWL, descrever um dado resultado experimental considerado para comparação (benchmark). Atingiu-se resultados bastante plausíveis usando o modelo “Explosive Burn”, deste modo, pode-se concluir que é possível a calibração dos parâmetros, pressão e velocidade de detonação, com este modelo mais simplicista.

Para a “shear experiments” foram desenvolvidos três modelos de detonação, com diferentes geometrias e tipos de materiais. Conclui-se que, como nos resultados experimentais, obtêm-se uma onda de detonação/choque divergente não esférica, a pressão ocorre em todos os casos em primeiro nas zonas periféricas, devendo-se à onda de propagação do material envolvente ao explosivo.