Page 25

BOT 55

en profundidad Fig. 3. Asistente para el cálculo de cráteres. (Fuente: propia) o zparedes, mediante modelos de un grado de libertad (SDOF, Single Degree of Freedom) tal y como especifi ca la norma UFC 3-340-02. La herramienta comenzó a utilizarse satisfactoriamente tanto en las sesiones prácticas de la asignatura Dinámica de Explosiones (DE), como en el desarrollo de diversos Trabajos Fin de Grado (TFG) sobre explosiones. Este doble uso ha permitido desarrollar la aplicación más allá de los objetivos inicialmente previstos, poniendo a prueba por un lado las capacidades implementadas por parte de cadetes con perfi l de usuario fi nal (DE), así como explorando nuevas funcionalidades y utilidades por parte de usuarios más avanzados (TFG). Usando esta experiencia, la aplicación ha ido evolucionando a nivel visual y funcional respecto a las versiones iniciales, y en su versión actual incluye los asistentes de cálculo que se describen a continuación. Capacidades de SimEx Modelos de un grado de libertad SimEx permite estudiar de un modo sencillo la respuesta a cargas explosivas de una variedad de elementos estructurales que pueden modelizarse como sistemas SDOF. Todo ello bajo un entorno gráfi co fácil e intuitivo para el usuario. La fi gura 1 muestra la interfaz principal de SimEx, dividida en tres asistentes de cálculo que se corresponden con los tres elementos básicos de los modelos SDOF: un módulo para el cálculo de las propiedades de la onda expansiva (término forzante), un módulo para el cálculo de las propiedades mecánicas equivalentes (término resistente), y un módulo para la integración numérica del problema, que incluye el post-procesado de los resultados y su representación gráfi ca en forma de diagramas de daño. Como término forzante se utiliza la señal de presión de la onda expansiva multiplicada por el área efectiva del elemento estructural que sufre la carga dinámica. Para obtener las características de la onda expansiva (sobrepresión máxima, duración, impulso por unidad de área, etc.) de una manera rápida se utilizan las correlaciones clásicas 7, 9 en función de la distancia escalada, lo que permite su uso para distancia y cantidad de explosivo arbitrarias. Como explosivo de referencia se emplea comúnmente el TNT, aunque los resultados se pueden extrapolar a otros explosivos usando tablas de equivalencia 6. Para calcular la carga dinámica que ejerce la onda expansiva se debe tener en cuenta el ángulo de incidencia de la señal de presión, siendo normalmente el de incidencia normal el caso más desfavorable. La norma UFC-3-340-02 contiene datos de magnitudes escaladas para explosiones esféricas y hemisféricas. Además provee de métodos para calcular las propiedades de la onda expansiva con diferente ángulo de incidencia. La forma temporal de la onda expansiva se aproxima con la ecuación de Friedlander 2, 9 que captura también la fase de sobrepresión negativa. Alternativamente, para la interacción con sistemas SDOF también se puede usar la forma de pulso triangular equivalente sin cometer un error signifi cativo 3. El asistente de cálculo de la onda expansiva permite activar de forma optativa el efecto de clearing Boletín de Observación Tecnológica en Defensa n.º 55. Tercer y cuarto trimestre 2017 25


BOT 55
To see the actual publication please follow the link above