Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu xác định loại vật nổ thông qua dấu vết ở hiện trường các vụ án có sử dụng chất nổ

Mục đích nghiên cứu của luận án Nghiên cứu xác định loại vật nổ thông qua dấu vết ở hiện trường các vụ án có sử dụng chất nổ là nghiên cứu các dấu vết còn lại trên hiện trường vụ nổ nhằm xác định một số đặc trưng của vật nổ.

1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài luận án Trong những năm gần đây, tình hình tội phạm sử dụng vật nổ  để gây án xảy ra nhiều nơi, tính chất và mức độ nguy hiểm, thủ đoạn  tinh vi, đa dạng. Khi xảy ra vụ nổ, phải nhanh chóng khám nghiệm  hiện trường (KNHT), thu thập dấu vết, vật chứng (DV,VC) để điều  tra truy nguồn gốc vật nổ.  Hiện nay, cơng tác giám định này vẫn còn là vấn đề phức tạp  và chưa được nghiên cứu. Xuất phát từ thực tiễn đòi hỏi mang tính cấp  thiết, tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu xác định loại vật nổ thơng qua   dấu vết ở hiện trường các vụ án có sử dụng chất nổ” làm đề tài luận  án 2. Mục đích nghiên cứu của luận án Nghiên cứu các dấu vết còn lại trên hiện trường vụ nổ  nhằm  xác định một số đặc trưng của vật nổ 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án ­ Đối tượng nghiên cứu: Một số loại vật nổ điển hình: lựu  đạn và các vật nổ  tự  chế  (dùng thuốc nổ  TNT, am ơnit hay hỗn hợp  NH4NO3  và dầu khống), khối lượng dưới 3 kg.  ­ Phạm vi nghiên cứu:  Phân tích đặc điểm mảnh vỏ  vật nổ,   dấu vết để lại trên hiện trường sau nổ của vật nổ thường gặp ­ Nội dung nghiên cứu:  Phân tích cơ  chế  và xây dựng mơ hình nổ  có và khơng có vỏ  bọc;Mơ phỏng cơ chế nổ, sinh mảnh bằng phần mềm Ansys Autodyn­ 3D;Phân   tích,   đánh   giá   tương   tác     sản   phẩm   nổ     mơi  trường;Nghiên cứu, nhận dạng các dấu vết đặc trưng ở hiện trường  nổ;Xây dựng qui trình xác định vật nổ thơng qua dấu vết ở hiện trường  nổ 4. Phương pháp nghiên cứu Sử dụng kết hợp các phương pháp: nghiên cứu lý thuyết, thực  nghiệm, bán thực nghiêm và mơ phỏng số 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án Từ các dấu vết vật chứng thu được tại hiện trườngcó thể xác  định các tham số của vật nổ ban đầu giúp cho cơng tác điều tra hiệu   quả hơn.  Làm cơ sở xác định các loại vật nổ khác nhau, xây dựng sổ tay   điều tra khi có vụ nổ xảy ra 6. Cấu trúc luận án Luận án được kết cấu thành 4 chương:Chương 1: Tổng quan  về vật nổ  và các nghiên cứu xác định vật nổ;  Chương 2: Mơ phỏng,  phân tích q trình nổ của vật nổ; Chương 3: Thực nghiệm xác định vật  nổ qua dấu vết nổ; Chương 4: Phương pháp xác định vật nổ từ dấu vết  để lại ở hiện trường CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẬT NỔVÀ CÁC NGHIÊN CỨU  XÁC ĐỊNH VẬT NỔ 1.1. Vật nổ và tình hình sử dụng vật nổ của tội phạm 1.1.1. Ngun lý kết cấu vật nổ Về  ngun tắc, kết cấu vật nổ gồm các bộ  phận cơ  bản: vỏ  bọc, thuốc nổ và ngòi nổ.Có thể chia vỏ bọc vật nổ thành 2 loại: vỏ  bọc kim loại và vỏ bọc bao gói.Vỏ bọc kim loại điển hình là các loại  dùng để chế tạo vũ khí qn dụng (vỏ đạn pháo, lựu đạn ); Vỏ bọc  bao gói (bằng ni lơng, bìa các tơng, vỏ  lon bia…) Thuốc nổ  thường  gặp: TNT, amơnít, ANFO, thuốc nổ tự chế (có thành phần amơni nitrat   và dầu khống).  1.1.2. Tình hình sử dụng vật nổ của tội phạm Những năm gần đây, tội phạm hình sự có sử dụng vũ khí, vật   liệu nổ ở nước ta có chiều hướng gia tăng, tính chất vụ việc nghiêm   trọng, diễn biến phức tạp. Các loại vật nổ  tội phạm thường sử dụng  được chia theo các nhóm sau đây: Vật nổ  thuộc nhóm vũ khí qn  dụng: gồm các loại như mìn, lựu đạn, hỏa cụ;  Vật liệu nổ qn dụng:  gồm thuốc nổ TNT, Hexogen hay một số loại thuốc nổ hỗn hợp ; Vật  nổ sử dụng vật liệu nổ cơng nghiệp: thuốc nổ Amơnít, ANFO, kíp nổ  và các loại vật liệu nổ nhập khẩu khác; Vật nổ tự tạo.  1.2. Q trình biến đổi nổ và tác dụng của vật nổ Khi nổ  liều thuốc nổ  khơng có vỏ  bọc, sóng va đập ( SVĐ)  nhanh chóng lan truyền trong tồn bộ khối thuốc và sự biến hóa nổ do   xảy ra trong thời gian cực ngắn tạo ra một thể tích khí rất lớn bị nén và  giãn nở ra mơi trường, phá hủy mơi trường bằng sự chênh áp cao và   xung va đập lớn. Khi nổ liều thuốc nổ có vỏ bọc, tồn bộ các tham số  sóng nổ được đặt vào bề mặt trong của vỏ, phá vỡ kết cấu của vỏ tại  những chỗ yếu nhất (khuyết tật, các vết nứt tế vi, nơi tập trung ứng   suất…) tạo thành các vết nứt. Dưới tác dụng của sóng nổ, các mảnh bị  bay tán ra mơi trường và tương tác với các vật cản của mơi trường 1.3. Cơng tác khám nghiệm hiện trường các vụ nổ vật nổ và vai   trò của dấu vết nổ trong điều tra các vụ nổ vật nổ Cơng tác KNHT trong tố tụng hình sự là hoạt động điều tra nơi   xảy ra, nơi phát hiện tội phạm nhằm phát hiện dấu vết của tội phạm,  vật chứng và làm sáng tỏ các tình tiết có ý nghĩa đối với vụ án. Kết quả  KNHT vụ nổ có ý nghĩa rất quan trọng, làm cơ sở để xác định tính chất  sự việc; chứng minh những vấn đề  nêu trong kết luận điều tra;  làm  chứng cứ chứng minh tội phạm và người phạm tội trong truy tố và xét   xử Tùy thuộc vào cấu tạo của vật nổ, phương thức và thủ đoạn gây  nổ…trên hiện trường sẽ  thu được những DV,VC của vụ  nổ  tương   ứng như  dấu vết của thuốc nổ, chi tiết vật nổ  Trên cơ  sở  những   DV,VC thu giữ ở hiện trường, xác định loại vật nổ là yêu cầu hết sức   quan trọng. Trong nhiều vụ nổ, DV,VC thu trên hiện trường là điểm  then chốt để  xác định loại vụ việc, tính chất vụ  việc, đối tượng gây  án…hoặc là cơ sở để tiến hành các hoạt động điều tra tiếp theo, thậm   chí còn là chứng cứ duy nhất để chứng minh tội phạm.  1.4. Tổng quan tình hình nghiên cứu có liên quan đến xác định loại   vật nổ  thơng qua dấu vết   hiện trường các vụ  án có sử  dụng  chất nổ Cơng tác điều tra các vụ nổ có sử dụng chất nổ đã được đề cập  và nghiên cứu trên thế giới, song các nghiên cứu này chủ yếu tiếp cận   dưới góc độ cách thức điều tra, chưa có tài liệu nào nghiên cứu kỹ thật   truy ngun vật nổ từ các DV,VC tại hiện trường. Ở Việt Nam cơng  tác này đã được nghiên cứu nhưng đến nay cũng vẫn còn rất sơ sài, dựa   vào kinh nghiệm là chính, chưa tập trung nghiên cứu một cách tổng thể  về vật nổ, đặc trưng khi nổ và dấu vết để lại trên hiện trường, chưa  đưa ra được phương pháp và quy trình xác định vật nổ một cách có hệ  thống và phù hợp thực tế cơng tác điều tra hiện trường các vụ nổ, do   vậy luận án sẽ tập trung giải quyết các vấn đề  sau: 1) Cơ chế  hình  thành các dấu vết tại hiện trường: do q trình phát sinh biến đổi nổ và  tác dụng lên mơi trường xung quanh bởi sản phẩm nổ, sóng xung kích,   mảnh dẫn đến các dấu vết đặc trưng để lại. 2) Mơ phỏng q trình nổ  và tác dụng nổ  của vật nổ  bằng phần mềm Ansys Autodyn­3D kết   hợp với phương pháp hố học, hố lý, kim tương phá huỷ và tính tốn   kỹ  thuật để  nhanh chóng xác định được các đại lượng đặc trưng và   phân tích dấu vết hiện trường. 3) Xây dựng quy trình khám nghiệm và   xác định vật nổ thơng qua dấu vết ở hiện trường các vụ án có sử dụng  chất nổ.  CHƯƠNG 2.MƠ PHỎNG, PHÂN TÍCH Q TRÌNH NỔ  CỦA VẬT NỔ 2.1. Mơ tả sự phá hủy vỏ dưới tác dụng của xung nổ Sự phá hủy vỏ bọc là q trình xảy ra nhanh và phức tạp của sự  biến đổi năng lượng SPN thành năng lượng biến dạng, phá hủy vỏ và  làm bay tán mảnh. Q trình này có thể quy ước chia ra thành các giai  đoạn sau: Kích động liều thuốc nổ; nổ và tạo SPN; đặt tải và văng mảnh  bởi SPN với sự bắt đầu đồng thời của biến dạng dẻo kim loại; chuyển   động và giãn nở của vỏ dưới sự phát sinh đồng thời, sự phát triển của  các vết nứt tế vi và các hư hỏng tế vi; sự tạo thành các vết nứt lớn chính  và tiếp theo lan ra bề mặt ngồi vỏ; sự phát sinh hồn tồn các vết nứt   trên tồn bộ bề dày vỏ với việc hình thành các mảnh và sự chảy của   SPN vào các vết nứt xun qua; sự chuyển động của các mảnh trong   khơng khí; tác động tương hỗ của chúng với mục tiêu 2.1.1. Sự hình thành mảnh dưới tác dụng của xung nổ Khi nổ  vỏ  bọc  kim loại,  từ  mặt  trong  vỏ  phát sinh hai hệ  thống vết nứt độc lập nhau: bên trong thành vỏ và mặt trong của vỏ.  Hệ thống thứ nhất: hệ thống đứt nứt ra, hướng ưu tiên là theo hướng  kính. Hệ thống thứ hai của các vết nứt trượt, hướng ưu thế là dọc theo   các chuyển dịch trượt chính.Bề  mặt phá hủy các mảnh cơ  bản có 2   vùng: bề mặt phá hủy đứt giòn (vùng R) sát với mặt ngồi của mảnh   và mặt phá hủy trượt theo mặt trượt (vùng S) sát với mặt trong mảnh   (hình 2.2).  Hình  2.2   Đường  biên    mảnh  và  bề mặt phá hủy khi vỏ bị đập vỡ Trong đó: R­ Bề mặt phá hủy đứt­giòn;  S­ Bề mặt phá hủy trượt; C­  Vùng phá  hủy tách lớp; D ­ Bề mặt phá hủy bong  tróc 6 2.1.2. Các hình dạng mảnh đặc trưng khi nổ Trong dải phổ mảnh được chia làm 2 cặp: Mảnh lớn dạng A  (cơ bản) tạo thành bởi các vết nứt lớn có ở cả 2 bề mặt ban đầu của   thân vỏ và các mảnh vỏ dạng B kèm theo có ở một bề mặt ban đầu   Phổ mảnh dạng B  gồm loại B’ là mảnh xuất hiện ở vùng tiếp xúc với  khối thuốc nổ, được tạo thành bởi các mặt trượt; mảnh loại B ’’  là  mảnh ở sát ngồi thân vỏ, được tạo thành chủ yếu do vỡ giòn hướng  kính Hình   2.3   Sơ   đồ   phá   hủy   thép  giòn (a), thép dẻo (b) 2.1.3. Tương tác của sản phẩm nổ với mơi trường xung quanh 2.1.3.1. Sự bay tán và tác dụng của mảnh Khi nổ  liều thuốc có vỏ  bọc, các mảnh có khối lượng và  hình dạng khác nhau bay tán với tốc độ  v. Nếu bỏ  qua lực trọng   trường, coi mật độ  khơng khí ρkk khơng đổi, còn diện tích mi­đen  của mảnh bằng giá trị trung bình  S, hệ số lực cản chính diện Cx =  const, thì phương trình chuyển động của mảnh có khối lượng  m  trong khơng khí có thể được viết như sau:  (2.2) ở đây  Biến đổi và tích phân phương trình này ta được: hay   (2.4) Khi mảnh bay vào chướng ngại có bề dày  h, nó có thể xun  qua chướng ngại hay găm vào chướng ngại.  2.1.3.2. Tác dụng của sóng va đập trong khơng khí Q trình lan truyền của SVĐ sẽ gây ra tác dụng phá hủy các   vật cản trên đường đi của chúng. Các tham số của SVĐ đặc trưng   cho tác dụng của sóng va đập trong khơng khí được đánh giá bằng   áp suất dư  (Δp), xung riêng của pha nén  (I1)và thời gian của pha   nén trong sóng va đập ( +) Khi   nổ     mặt   đất,   có   thể   tính   gần       lấy   khối   lượng gấp đơi do phản xạ của bề mặt đất             (2.8) Thời gian tác dụng của sóng va đập τ+             (2.9) Xung riêng của pha nén  I1  có thể  tính theo cơng thức gần  đúng khi nổ trên mặt đất liều thuốc TNT (ρ0 = 1,225 kg/m3) ta có  cơng thức gần đúng sau: Pa.s           (2.11) Thay nửa giá trị  khối lượng, ta có cơng thức gần đúng đối  với giá trị xung riêng của sóng va đập khơng khí khi r > rk Pa.s           (2.12) Trong đó:m ­ khối lượng liều thuốc, kg; r ­ khoảng cách, m 2.2. Mơ hình tốn học mơ phỏng q trình nổ của vật nổ 2.2.1. Đặt bài tốn nghiên cứu Xem xét mơ hình vật nổ dạng hình cầu hở, vật liệu chế tạo   thân vỏ  là kim loại, bên trong nhồi chất nổ    dạng hình cầu, bên  ngồi dạng hình cầu được tạo các rãnh tập trung  ứng suất. Tồn   kết cấu thuốc nổ ­ vỏ bọc đặt trong mơi trường khơng khí vơ   hạn 8 Hình 2.5. Mơ hình hình học của bài tốn 1­ Lỗ ren lắp ngòi nổ; 2­ Lỗ lắp ngòi nổ; 3­ TNT; 4­ Thân vật nổ 2.2.2. Mơ hình tốn học mơ t ả  tính chất v ật li ệu thân vỏ,   thuốc nổ và mơi trườ ng 2.2.2.1. Mơ hình tốn học mơ tả tính chất vật liệu thân vỏ Khi chịu tải trọng nổ, vỏ bọc bằng kim loại biến dạng làm  thay đổi thể tích, hình dạng của thân vỏ. Tính chất cơ học của mơi   trường đàn dẻo được mơ tả bằng phương trình liên hệ sau:       (2.22) Trong đó: ­ các tenxơ đơn vị Phương trình trạng thái dùng để  mơ tả  đặc tính nén của   vật liệu khi chịu tải như sau: (2.23) Trong đó: C0, C1, C2, C3, C4, C5, C6 ­ các hằng số vật liệu,  Ứng suất chảy động: (2.24) Trong đó: A ­ giới hạn chảy của vật liệu,  B ­ hệ số ứng suất biến  cứng của vật liệu, C ­ hằng số tốc độ biến dạng, m ­ số mũ mềm  do nhiệt, n ­ số  mũ tăng cứng;  ­ tốc độ  biến dạng dẻo hiệu quả  khi ; , Trong đó: T ­ nhiệt độ hiện thời;  T0 ­ nhiệt độ ban đầu; Tnc ­ nhiệt độ nóng chảy của vật liệu Điều kiện phát sinh vết nứt ngẫu nhiên:  (2.25)          (2.26)          (2.27) Trong đó:  P ­ xác suât xuât hi ́ ́ ẹn vêt n ̂ ́ ứt; χ, C ­ thông số  vạt li ̂ ẹu; ̂ ­ độ dãn dài tuong đôi cua v ̛ ̛ ́ ̉ ạt li ̂ ẹu; ̂   σ0,2­ giơi han chay; ́ ̣ ̉   σbc­ hẹ sô biên c ̂ ́ ́ ứng cua v ̉ ạt li ̂ ẹu ̂ Điều kiện phá huỷ: Sử dụng tiêu chuẩn biến dạng dài lớn nhất:         (2.28) Trong đó:  1 ­ biến dạng dài lớn nhất; max ­ giới hạn biến dạng dài  khi phá hủy 2.2.2.2. Mơ hình tốn học mơ tả tính chất thuốc nổ và sản phẩm  nổ Phương trình trạng thái JWL: (2.29)          Trong đó:  , A, B, R1, R2 – các hằng số thực nghiệm 2.2.2.3. Mơ hình tốn học mơ tả tính chất khơng khí Phương trình trạng thái dạng gamma mơ tả tính chất của khơng  khí:         (2.32) Trong đó:    ­ là hệ số mơi trường 2.2.3. Hệ phương trình cơ bản mơ tả q trình hình thành và lan   truyền sóng nổ, biến dạng và phá vỡ  thân vỏ  vật nổ, va  đập với mơi trường xung quanh Hệ phương trình mơ tả bài tốn gồm các phương trình bảo tồn   cơ bản trong cơ học; các phương trình mơ tả tính chất của thuốc nổ,  sản phẩm nổ, vật liệu thân vỏ, vật liệu mục tiêu; các phương trình  động học và bổ sung. Hệ phương trình khi triển khai ra hệ tọa độ đề  các vng góc trở thành hệ phương trình (2.49):  10 (2.49)   Tiếp phương trình (2.49) ­ Điều kiện đầu: (2.50)          (2.51) 11 ­ Điều kiện biên:Trên bề  mặt tiếp xúc giữa thân vỏ, thuốc  nổ, khơng khí cần phải đặt điều kiện tiếp xúc. Các điểm của bề  mặt này khơng xun qua bề mặt của vật liệu kia:          (2.52) Trong đó: v1, v2 – vận tốc của các điểm thuộc vật liệu thứ nhất và   thứ hai nằm trên bề mặt tiếp xúc Trạng thái  ứng suất cũng bị  hạn chế, tại các điểm này theo   định luật 3 Niutơn:           (2.53) Trong đó:   ij1, ij2   ­  ứng suất tại các điểm trên bề  mặt tiếp   xúc có cùng tọa độ nhưng lần lượt thuộc vật liệu thứ nhất và thứ  hai 2.2.4. Phương pháp giải bài tốn Hệ   phươ ng  trình  mơ tả  q  trình nổ  của  v ật  n ổ  có  vỏ  bọc   kim   lo ại       toán  động   ba   chi ều   Để   giải     toán  ba  chiều ng ườ i ta c ần r ời r ạc hố thời gian, khơng gian và thườ ng   áp   dụng  ph ươ ng  pháp  PTHH   để   giải 1)Xây dựng mơ hình rời  rạc của các đại lượng liên tục; 2)Xác định sơ  đồ  giải bài tốn nổ  vật nổ bằng phương pháp PTHH; 3)Áp dụng lưới phần tử để giải  bài tốn 2.3  Mơ phỏng q trình nổ  và va đập của vật  nổ  với  mơi  trường xung quanh bằng phần mềm Ansys Autodyn­3D 2.3.1. Phần mềm Ansys Autodyn­3D Trong bài tốn cơ  kỹ  thuật, Ansys cung cấp phương pháp  giải bài tốn bằng phương pháp PTHH lấy chuyển vị  làm gốc.  Ansys cung cấp phương pháp giải các bài tốn cơ với nhiều dạng   mơ hình vật liệu khác nhau: đàn hồi tuyến tính, đàn hồi phi tuyến,   12 đàn dẻo, đàn nhớt, dẻo, dẻo nhớt, chảy dẻo, vật liệu siêu đàn hồi,   siêu dẻo, các chất lỏng và chất khí  25 2.3.2. Bộ giải Lagrange Bộ giải Lagrange hoạt động trên lưới số cấu trúc (I­J­K) của  phần tử  tứ  giác (2D) hoặc khối hộp (3D). Các đỉnh của lưới di  chuyển với vận tốc dòng chảy vật chất. Vật liệu được giữ  trong   phần tử  ban đầu của nó mà khơng chuyển dịch từ  ơ này đến ơ  khác.  2.3.3. Lưới Lagrange Trên một diện tích tính tốn xác định được bao bởi một tập   hợp các diện tích hoặc ơ tứ  giác mà trên đó dòng mơi trường và  biến trạng thái (vị trí, vận tốc, áp suất, ) là xác định 2.3.4.  Ứng dụng mơ đun tính tốn song song của Ansys trong   mơ phỏng thực nghiệm hiện trường nổ Ứng dụng mơ phỏng q trình nổ vật nổ bằng sử dụng tính  tốn song song so với phương pháp tính tốn tuần tự  kết quả  cơ  bản khơng đổi nhưng với thời gian chạy máy nhanh hơn nhiều lần   và đem lại hiệu quả rõ rệt                                                   Hình 2.8. Sơ đồ xử lý song song trong Ansys Việc thiết lập bài tốn song song được thực hiện trên máy tính   chun dụng tại Phòng thí nghiệm Đạn ­ Ngòi, Bộ  mơn Đạn, Học  viện Kỹ thuật Qn sự.  13 2.3.4.1. Phương pháp mơ phỏng q trình nổ của vật nổ bằng   phần mềm Ansys Autodyn­3D áp dụng tính tốn song song Mơ phỏng q trình nổ  của vật nổ  gồm 8 bước: 1) Đặt bài  tốn nghiên cứu; 2) Xây dựng mơ hình hình học; 3) Xác định mơ hình  vật liệu và các thơng số của vật liệu. Nhập các thơng số vật liệu vào  phần mềm; 4) Xây dựng mơ hình PTHH; 5) Đặt điều kiện biên, điều  kiện đầu vào, điều kiện tương tác; 6) Thiết lập mơ đun tính tốn song  song; 7) Tiến hành giải bài tốn; 8) Hiển thị, đọc và phân tích kết quả 2.3.4.2. Mơ phỏng q trình nổ của vật nổ Các thơng số  vật liệu thân vỏ  vật nổ  được sử  dụng trong  mô phỏng: gang xám GX15­32 và thép 4340 Bảng 2.5. Thông số vật liệu cơ bản của thân vỏ dùng trong mô phỏng Mác  vật  liệu GX 15­32 Steel  4340 Cơ  tính  của  vật  liệu Hằng số mơ phỏng (Mpa) (Mpa) (%) A (Mpa) B (Mpa) 175 150 0,5 175 380 792 1279 20 792 510 C n m T (0C) Tnc (0C) 0,06 0,32 0,55 27 1204 0,014 0,26 1,03 27 1520 Tính chất của thuốc nổ được mơ tả bằng mơ hình vật liệu đàn dẻo   và phương tình trạng thái JWL. Các thơng số của thuốc nổ trong vật  nổ.  Bảng 2.6. Thơng số của các loại thuốc nổ nhồi bên trong thân vỏ Thuốc  nổ Đặng  trưng  ban  đầu của  thuốc  nổ Hằng số thực nghiệm của thuốc nổ dùng trong mô phỏng 14 TNT Amaton Tetryl (g/cm3) 1,61 (m/s) 7000 (kcal/kg) 1010 1,1 4200 1,63 7740 0,35 (Gpa) 373,7 (Gpa) 3,75 1089 0,32 135 1,35 1090 0,275 586,8 10,67 4,15 5,4 4,4 0,9 0,7 1,2 Hình   2.13   Mô     nổ  vật nổ  thân vỏ  thép 4340,  thuốc nổ TNT      Kết quả  mơ phỏng q trình nổ  của vật nổ  cho trường hợp thân vỏ  thép 4340, bên trong nhồi thuốc nổ TNT hoặc Amaton thì số mảnh vỡ  thân vỏ lần lượt là 104 mảnh và 61 mảnh (hình 2.13).  Bảng 2.7. Một số thơng số cơ  bản của q trình mơ phỏngnổ  vật  nổ thân vỏ thép 4340, thuốc nổ TNT Khối lượng  Thể tích  Chiều dài  Tốc độ  Thứ tự  mảnh mảnh mảnh trung bình mảnh (mg) (mm3) (mm) (m/s) 5,983E+03 7,643E+02 27,73 486,70 5,982E+03 7,642E+02 28,25 809,19 5,888E+03 7,521E+02 28,22 812,06 5,767E+03 7,368E+02 27,08 494,74 5,469E+03 6,987E+02 27,86 803,79 5,420E+03 6,924E+02 24,68 511,29 5,294E+03 6,763E+02 28,57 812,62 5,052E+03 6,456E+02 28,72 808,37 4,220E+03 5,391E+02 26,87 1020,1 10 4,011E+03 5,125E+02 24,02 747,98 Kết quả  mơ phỏng q trình nổ  của vật nổ  dạng hình trụ  cho  trường hợp thân vỏ thép 4340, bên trong nhồi thuốc nổ TNT thì số  mảnh là 177 mảnh (hình 2.15).  15 Hình 2.15. Mơ phỏng nổ  vật nổ thân vỏ  thép   4340,  thuốc nổ TNT    Bảng 2.9. Một số thơng số cơ bản của q trình mơ phỏng nổ vật  nổ dạng hình trụ thân vỏ thép 4340, thuốc nổ TNT Thứ tự  mảnh 10 Khối lượng  mảnh (mg) 8,397E+02 7,633E+02 7,406E+02 7,190E+02 6,897E+02 6,454E+02 6,011E+02 5,926E+02 5,851E+02 5,620E+02 Thể tích  mảnh (mm3) 1,075E+02 9,776E+01 9,481E+01 9,203E+01 8,829E+01 8,283E+01 7,692E+01 7,583E+01 7,478E+01 7,183E+01 Chiều dài  mảnh (mm) 16,00 13,84 13,38 12,78 13,52 13,14 11,79 12,76 13,70 11,99 Tốc độ  trung bình (m/s) 727,00 652,28 1190,39 709,05 1207,83 713,09 653,88 1064,66 1075,93 719,64 Kết luận chương 2 Chương 2 đã phân tích cơ chế hình thành mảnh khi nổ vật nổ  có vỏ bọc, q trình tương tác của sản phẩm nổ với mơi trường xung  quanh, thiết lập hệ phương trình mơ phỏng q trình nổ của vật nổ và  ứng dụng tính tốn song song trong mơ phỏng q trình nổ, bay tán và  va đập của vật nổ với mơi trường. Kết quả mơ phỏng q trình nổ trên  phần mềm Ansys Autodyn­3D với vật nổ vỏ bọc bằng thép và gang   bên trong nhồi thuốc nổ TNT hoặc Amonit đã  cho thấy tính quy luật  của q trình phân mảnh, ảnh hưởng của vật liệu vỏ và thuốc nổ đến   16 q trình nổ, thể  hiện tính sát thực của mơ hình bài tốn và phương  pháp giải.  CHƯƠNG 3.THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH VẬT NỔ QUA DẤU  VẾT NỔ 3.1. Mục đích, u cầu, nội dung và phương pháp thực nghiệm Nhằm kiểm chứng các kết quả mơ phỏng và tính tốn lý thuyết,   tiến hành nổ vật nổ trong hố cát, trên hệ thống bia tại trường bắn, phân   tích các DV,VC có trên hiện trường một cách khách quan, đánh giá kết  quả thực nghiệm.  3.2. Thực nghiệm nổ và kết quả 3.2.1. Thực nghiệm nổ tại trường bắn Thực   nghiệm   t   ngày   05/10/2016   đến   20/10/2016,     Trườ ng bắn Lữ đồn Cơng binh 543, Qn khu II Đối tượ ng thực nghiệm:  03 vật nổtrong thùng cát; 07 vật  nổ trong hệ  thống bia cánh cung ( mỗi vật nổ   có đường kính vỏ  Dv  = 32mm, cao h = 130mm, khối lượ ng chất nổ  TNT 60g, kh ối   lượ ng thân vỏ 460g , gây nổ bằng kíp nổ điện số 8 );10 vật nổ tự  chế bọc bằng giấy bìa các tơng, quấn băng dính, bên trong chứa   thuốc nổ Amonit (04 qu ả kh ối l ượng thu ốc n ổ 100 gam, 04 qu ả  khối lượ ng thuốc nổ 150 gam, 02 qu ả kh ối l ượng thu ốc n ổ 200   gam) 3.2.2. K ết qu ả th ực nghi ệm Thu các DV,VC trong t ừng l ần th  nghi ệm,  đự ng trong  các túi chun dụng, b ảo qu ản để  nghiên cứ u, phân tích trong  phòng thí nghi ệm 3.2.3. Phân tích số liệu thực nghiệm và so sánh với tính tốn 17 3.2.3.1. So sánh kết quả thực nghiệm với phương pháp số Từ kêt qua giai băng ph ́ ̉ ̉ ̀ ương pháp mơ phong sơ trên phân mêm ̉ ́ ̀ ̀   Ansys Autodyn­3D (trường hợp vỏ  bọc kim loại)  ở Chương 2 và  kết quả thực nghiệm nổ tại hiện trường, lập bang so sánh kêt qua ̉ ́ ̉  tính tốn (bang 3.4) ̉ Bảng 3.4. Kết quả mơ phỏng số và thực nghiệm nổ vật nổ Kết  quả  Mác  vật  liệu PA1 PA2 PA3 PA4 Kết quả nổ thực nghiệm mô  phỏn g số Tổng  m