Termisk initiering av medförd ammunition vid brand

Författare:

  • Rasmus Wedberg

Publiceringsdatum: 2013-12-13

Rapportnummer: FOI-R--3809--SE

Sidor: 31

Skriven på: Svenska

Nyckelord:

  • termisk initiering
  • cook-off
  • ammunitionssäkerhet
  • brand
  • AVAL
  • FEM

Sammanfattning

Denna rapport redogör för arbetet med att utveckla modeller för att prediktera oavsiktlig termisk initiering av ammunition vid brand. Avsikten är att modellerna ska kunna användas i samband med värdering av sårbarhet och risk hos stridsplattformar och camper, vilket kan uppnås om modellerna samverkar med verkansvärderingsprogram av typen AVAL. Programmet AVAL beskriver stridsplattformar på systemnivå och kan simulera brandförlopp samt konsekvenserna av att medförd ammunition initieras. Tillgängliga modeller för termisk initiering involverar oftast detaljerade beskrivningar av de fysikaliska och kemiska processerna som leder till initiering. Detta arbete syftar till att överbrygga de två modellskalorna genom att undersöka hur resultat från en fysikalisk modell kan rationaliseras för effektiv användning på systemnivå. Rapporten ger en kort beskrivning av hur brandförlopp och termisk initiering i dagsläget hanteras i AVAL, samt en kort översikt av befintliga fysikaliska modeller för termisk initiering. Därefter studeras en fysikalisk modell för termisk initiering av en klotformad TNT-laddning, implementerad i beräkningsprogrammet LS-DYNA. För olika uppvärmningsförlopp studeras den predikterade tiden till explosion. Mekaniska spänningar i laddningen och höljet uppskattas i efterhand. För att rationalisera prediktion av tid till explosion föreslås en empirisk modell som kan kalibreras mot simuleringar med LS-DYNA. Modellen kan därefter implementeras för effektiv användning på systemnivå.