Các điều kiện biên truyền âm trong phân tích bài toán vụ nổ dưới nước

Một phần của tài liệu Nghiên cứu hiện tượng phá hủy tấm kim loại dưới tác động của chất nổ (Trang 40 - 41)

Các trường âm phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện ở biên của môi trường truyền âm [15]. Nhìn chung có bốn loại điều kiện biên trong việc phân tích bài toán vụ nổ xảy ra dưới nước, các điều kiện này được trình bày như ở dưới đây.

Biên của môi trường truyền âm tuân theo phương trình (2.7) và (2.15) (phương trình (2.16) thay thế phương trình (2.15) trong trường hợp chất lỏng tạo bọt khí) có thể chia ra thành các vùng S như trong hình 2.1, trên đó các điều kiện được áp dụng:

Hình 2.1 Các bề mặt của chất lỏng tương tác với một cấu trúc, các điều kiện biên khác nhau được áp dụng trong một vụ nổ xảy ra dưới nước.

fp

S : Đó là bề mặt mà áp lực âm trên đó là p. Trong vụ nổ xảy ra dưới nước thì đó là bề mặt tự do và áp suất trên đó là áp suất khí quyển.

41

ft

S : Là nơi mà chúng ta quy định đạo hàm thường của môi trường truyền âm. Điều kiện này cũng quy định sự di chuyển của các hạt chất lỏng và có thể được sử dụng để mô hình hóa nguồn âm thanh, các vách ngăn và các mặt phẳng đối xứng. Trong bài toán vụ nổ dưới nước nó được sử dụng để mô hình hóa sóng xung kích cầu từ vụ nổ, đó là một trường sóng tới.

fi

S : Đó là ranh giới âm thanh phát ra. Trong trường hợp vụ nổ xảy ra dưới nước, âm thanh sẽ lan truyền đủ xa so với khi vực chúng ta quan tâm và chúng có thể được mô hình như là vô hạn. Trong các trường hợp như vậy thì nó thuận tiện để giảm khu vực tính toán và áp dụng một điều kiện biên để mô phỏng sóng truyền từ khu vực tính toán ra ngoài.

fs

S : Nơi mà chuyển động của môi trường truyền âm được kết nối trực tiếp với một vật rắn.Trên đó điều kiện biên được áp dụng với sự lan truyền âm và cấu trúc là cùng di chuyển theo phương pháp tuyến nhưng sự di chuyển theo phương tiếp tuyến là khác nhau. Trong vụ nổ xảy ra dưới nước thì tương tác giữa chất lỏng và cấu trúc là tương tác của nước và bất kì một cấu trúc nào trên hay trong nước, tức là bề mặt tàu, tàu ngầm.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu hiện tượng phá hủy tấm kim loại dưới tác động của chất nổ (Trang 40 - 41)