当社は、非線形有限要素法構造解析の技術系解析コンサルティング会社です。
浅い深度での水中爆発による爆轟ガス球の膨張収縮及び浮上といった一連の挙動を解析しました。どのようなバブルが発生するかはいろいろなバリエーションがあるようですが、ここでは上方にジェット水流が発生するパターンが得られました。
爆発時に発生する初期衝撃波は最大ピーク圧力が大きく継続時間が短いのに対して、後続するバブル衝撃波は最大ピーク圧力は初期衝撃波よりも小さいながら継続時間が非常に長いという特徴があります。
バブルの膨張収縮現象は、非常に短時間に発生する高速な現象で、TNT火薬数百g程度の規模であれば1.0秒以内に数回バブルの膨張収縮を繰り返し水面に浮上します。
なお,本事例はサンプルであることをご了承下さい。
図 1 水中爆発バブル浮上挙動
図 2 水中爆発静水圧分布
図 3 初期衝撃波静水圧分布 1
図 4 初期衝撃波静水圧分布 2
図 5 初期衝撃波静水圧分布 3
図 6 1回目のバブル衝撃波による静水圧分布