Undervattensverkan - koncept och beräkningsaspekter

Författare:

  • Helte Andreas
  • Sundel Tommie
  • Alin Niklas

Publiceringsdatum: 2004-01-01

Rapportnummer: FOI-R--1323--SE

Sidor: 39

Skriven på: Svenska

Nyckelord:

  • Undervattensverkan
  • verkan
  • bubbla
  • stötvåg
  • simulering
  • experiment
  • underwater weapons effect
  • bubble
  • shock wave
  • simulation
  • experiment

Sammanfattning

Rapporten beskriver några olika verkansprinciper för undervattenstillämpningar och berör även beräkningstekniska frågeställningar. Samverkande stötvågor kan användas för att superponera två eller fler stötvågor i en utvald punkt. Resultatet är att ett högre topptryck kan uppnås då man delar upp en laddning i flera små med motsvarande sammanlagd vikt. Resultat från experiment pekar på att en ökning av topptrycket kan uppgå till ca 40% och maximala töjningen öka med ca 20% vid optimala förhållanden. En utredning om huruvida stötvågsenergi eller bubbelenergi ger mest verkan genomfördes för ett bestämt fall genom att simulera verkan av två olika sprängämnen där fördelningen av energierna var olika. Sprängämnet med större bubbelenergi gav en liten ökning av verkan mot våta ytan. Dock behöver en större analys genomföras för att dra några egentliga slutsatser. En relativt liten verkansdel anpassad för små rörliga undervattensfarkoster är under utveckling. Ett experiment föregicks av en simulering för att bestämma hur verkansdelen skulle se ut. En bra funktion och överensstämmelse erhölls. Vid simuleringar har det tidigare uppstått en del problem när stötvågen sveper förbi målet. Ett småskaligt experiment jämförs med en simulering och en förklaring på tidigare problem ges. Kavitation och kraftöverföring kräver emellertid mer utredning för ett fullständigt svar. En enkel struktur utsätts för en belastning som får denna att plasticera. Fenomenet simuleras och jämförs med experiment och slutsatsen är att enkla plasticieringsmodeller inte kan användas vid de snabba förlopp som strukturer utsätts för vid undervattensexplosioner.