Air-blast Analyses Methodology for Urban Areas

Skador på byggnader i bebyggelse orsakad av konventionella vapen och improviserade sprängladdningar ("IED") är av stort intresse för sårbarhetsstudier. Av stort intresse är speciellt luftstötvågsutbredning i bebyggelse, där den lokala byggnadsgeometrin kraftigt påverkar luftstötvågens tryck-tidförlopp p.g.a. reflektioner av stötvågen mellan byggnader. Skadenivån för byggnader är även kraftigt beroende av avståndet till en detonerande laddning. En noggrann analys av strukturresponsen för en byggnad utsatt för en luftstötvåg från en detonation kräver ett omfattande arbete, detta eftersom modeller avseende både luftstötvågsutbredning och strukturrespons måste verifieras. I denna studie utvärderas beräkningsmetodik för luftstötvågsberäkningar. Både Overtures partialdifferentialekvationslösare (PDE) och LS-DYNA:s CE/SE lösare anses lämpliga för fortsatta studier av luftstötvågsutbredning. De bägge metoderna har dock olika begränsningar och dessa behöver beaktas vid val av beräkningsmetodik för ett specifikt problem. Fördelen med användandet av LS-DYNA är att modeller för strukturens beteende kan inkluderas i analysen, eftersom avancerade struktur- och materialmodeller finns tillgängliga. Overtures PDE lösare har däremot en adaptiv elementförfining som har lovande utvecklingsmöjligheter för analyser av luftstötvågsutbredning på längre avstånd. Fortsatta studier är dock nödvändiga för att bedöma möjligheterna att analysera mer realistiska fall med luftstötvågsutbredning med denna metodik, t.ex. det fall med flera byggnader som har analyserats med LS-DYNA.