수중 폭발 시뮬레이션을 위한 경계 요소법 기반의 수치 해석 기법 연구

정준모; 이재빈

doi:10.3744/SNAK.2020.57.5.271

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자료유형: 학술저널

저자정보: 정준모 (인하대학교) 이재빈 (인하대학교)

저널정보: 대한조선학회 대한조선학회 논문집 대한조선학회논문집 제57권 제5호(통권 제233호)

발행연도: 2020.10

수록면: 271 - 277 (7page)

DOI: 10.3744/SNAK.2020.57.5.271

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Recoverability and vulnerability of navy ships under underwater explosion are critical verification factors in the acquisition phase of navy ships. This paper aims to establish numerical analysis techniques for the underwater explosion of navy ships. Doubly Asymptotic Approach (DAA) Equation of Motion (EOM) of primary shock wave and secondary bubble pulse proposed by Geers-Hunter was introduced. Assuming a non-compressive fluid, reference solution of the DAA EOM of Geers-Hunter using Runge-Kutta method was derived for the secondary bubble pulse phase with an assumed charge conditions. Convergence analyses to determine fluid element size were performed, suggesting that the minimum fluid element size for underwater explosion analysis was 0.1 m. The spherical and cylindrical fluid domains were found to be appropriate for the underwater explosion analyses from the fluid domain shape study. Because the element size of 0.1 m was too small to be applied to the actual navy ships, a very slender beam with the square solid section was selected for the study of fluid domain existence effect. The two underwater explosion models with/without fluid domain provided very similar results in terms of the displacement and stress processes.

#Shock wave(충격파) #Bubble pulse wave(구상파) #Standoff distance(이격 거리) #DAA(이중 점근 근사법) #BEM(경계 요소법)

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Coles, J.S. / 1946 / Underwater Explosion Research / Office of Naval Research :1085~1105

DeRuntz, J. A. / 1996 / The Underwater Shock Analysis (USA) Manual / Unique Software Applications

Farley, T.E. / 1978 / Unclassified data from classified source. in Explosion Effects and Properties: Part II. Explosion Effects in Water

Geers, T. L. / 2002 / An integrated wave-effects model for an underwater explosion bubble / Journal of Acoustic Society of America 111(4):1584~1601

Hamashima, H. / 2010 / Behavior of bubble pulse in food processing using underwater shock wave / International Journal of Multiphysics 4(2):113~124

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