The Structural Engineer's Corner

Eng. Onorio Francesco Salvatore

Dinamica delle esplosioni IX: la pressione riflessa

Written By: Francesco Salvatore Onorio - Apr• 29•12

Quando le particelle d’aria del fronte d’onda diretta, che si propaga radialmente dal punto di scoppio, incontrano un una struttura o una superficie piana si arrestano bruscamente per invertire il loro moto e originare un fronte d’onda riflessa, notevolmente rinforzato, come illustrato nella figura di testata.
L’entità della pressione riflessa Pr dipenderà dal valore della pressione incidente Ps e da un coefficiente di riflessione Cr che, in presenza di riflessione frontale (angolo d’incidenza nullo, α=0) su una superficie infinitamente grande è calcolabile con le formule di Smith (1994):

Nella pratica la determinazione del coefficiente Cr è molto più complessa, perché è influenzata dall’angolo d’incidenza e dalla pressione incidente Pso come evidenziato nel grafico della figura che segue:

Nei calcoli, tuttavia, è consentito adottare il valore della pressione calcolato con le predette formule, valide per riflessione totale, per angoli sino a 45° e ricorrendo al grafico solo per quelli di valore superiore.

Inoltre, quando l’esplosione avviene ad una breve distanza (R) dal bersaglio, bisogna tener conto che la pressione riflessa si annulla sulla sua superficie ad una lunghezza doppia rispetto a tale distanza (2R). Ciò comporta un carico pressorio uniforme inferiore ottenuto uguagliando l’area del triangolo di base 2R e altezza Pr con un rettangolo avente la stessa base.
Quando l’esplosione avviene appena sopra il suolo, come nel caso di un esplosivo posto all’interno di un furgone, l’onda incidente viene influenzata dalla riflessione del terreno.
I fronti d’onda diretto e riflesso danno origine a un complesso fenomeno caratterizzato dalla presenza di un fronte di Mach del tipo illustrato nella figura che segue, in cui si rileva la presenza della pressione incidente e di quella riflessa dal terreno.
Gli effetti che ne derivano si considerano uguali a quelli causati dallo scoppio di una carica posta sul terreno anche quando il punto da esaminare si trova ad un’altezza superiore a quella del punto triplo Ht, sopra il quale l’azione pressoria si rileva meno severa.

La curva della pressione riflessa nel tempo, i coefficienti di riflessione in funzione dell’angolo d’incidenza dell’onda di blast e la rappresentazione schematica della formazione del fronte di Mach sono tratti da PDC TR-06-01 Rev.1 2008.

Questo è tutto, per il momento.

Con un ringraziamento all’ing. D’Andrea, ci diamo appuntamento al prossimo articolo, che tratterà in dettaglio il tempo di arrivo dell’onda di blast.

Come al solito, per chiarimenti, segnalazioni ed altro è possibile contattare il sottoscritto a:

onorio@strutturista.com

You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed. You can leave a response, or trackback from your own site.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *