新款 3D 爆炸模擬軟件提升二戰炸彈處理安全性

數以萬計的未爆炸空中炸彈仍然埋藏在德國的土地上,這些炸彈的存在對當地居民的生活造成了巨大的影響。每當這些炸彈被發現時,必須進行大規模的撤離和區域封閉,交通運輸也會受到干擾。這不僅給民眾帶來了不便,還對社會和經濟活動造成了影響。因此,如何有效地處理這些炸彈成為了當前急需解決的問題。為了應對這一挑戰,德國弗勞恩霍夫高速度動力學研究所(Fraunhofer Institute for High-Speed Dynamics)與其他合作夥伴一起,正在開發先進的模擬工具,以預測炸彈爆炸後的碎片飛行和地下震波擴散情況。他們的目標是縮小撤離區域,並改善對民眾、建築物及地下基礎設施的風險預測。

這項研究團隊正在擴展其開發的 VC BlastProtect 軟件,該軟件最初在 SIRIUS 項目中用於模擬地面上的爆炸波和炸彈碎片的飛行。這次,他們的重點是評估爆炸如何將能量傳遞到地下,並研究不同的阻尼措施(例如,用沙子或水覆蓋炸彈)如何影響碎片的飛散和地下震波的擴散。研究人員指出,覆蓋炸彈會將能量轉移至土壤,這會改變爆炸影響的分佈。這樣的研究不僅對於炸彈的處理至關重要,也有助於更加準確地預測地面和地下的震波對周圍環境的影響。

隨著研究的深入,團隊意識到土壤的複雜性對模擬極端動態負載的準確性構成了挑戰。不同類型的土壤,如砾石、粘土和沙土,在面對突發能量輸入時會有不同的反應,而水和空氣的存在則進一步改變這些行為。研究人員在動態實驗室中對一般土壤樣本進行測試,運用不同的應變速率和幅度來建立可靠的模型,並將實驗結果與模擬結果進行比較,確保模型的準確性。

在梅克倫堡-前波美拉尼亞的一個前東德軍事基地進行的大規模驗證測試中,研究團隊在現實條件下對模型進行了驗證。他們在一棟建築附近引爆了六枚埋藏的 500 磅炸彈,並採用不同的覆蓋方式(包括各種沙土和水的配置),同時使用傳感器記錄爆炸和地下震波。在其中一些測試中,鋁環被用來支撐引爆坑,模擬實際的作業情況。此外,還有一枚炸彈保持未覆蓋,作為參考。這次活動提供了寶貴的數據,有助於進一步完善數值模型,並為排爆隊伍提供更好的阻尼措施的有效性評估。

隨著德國持續面對埋藏的戰時武器,這項新的模擬能力旨在為排爆隊伍提供更精確的風險評估,從而使得撤離半徑更小,並為地面和地下基礎設施提供更加針對性的保護措施。這不僅能降低對民眾生活的影響,還能提高對潛在風險的應對能力,為未來的安全管理奠定基礎。


Henderson
Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。