Application of grid convergence index to shock wave validated with LS-DYNA and ProsAir

Abstract

La estimacion del error de discretizacion no siempre se calcula, aunque es algo fundamental para el estudio de la mecanica computacional de los solidos. Sin embargo, es bien sabido que el error cometido por la malla utilizada puede ser del mismo orden que la variable medida, lo que llega a invalidar los resultados obtenidos. El metodo del indice de convergencia de la malla (GCI) permite determinar sobre una base solida el orden de convergencia y la solucion asintotica, por lo que parece ser un buen estimador, a pesar de que es necesario seguir investigando en el contexto de las situaciones de ondas de choque (explosivos) y de los calculos de elementos finitos (FE). Para este fin, se realizaron pruebas de campo consistentes en la detonacion de una carga esferica colgada de explosivo casero. La presion generada por la onda de choque se midio en diferentes posiciones a dos distancias. Con estos datos, se obtuvo un equivalente de TNT que se utilizo para calcular la propagacion del choque con los programas LS-DYNA y ProsAir. Este trabajo pretende verificar el metodo GCI comparando sus resultados con los datos de campo junto con las simulaciones realizadas. Tambien, la comparacion busca validar la metodologia empleada para la obtencion del equivalente TNT. La investigacion muestra que el GCI da buenos resultados para ambos programas a pesar de la complejidad del problema fisico. Ademas, el LS-DYNA produce una mejor correlacion con los datos experimentales que los aportados por el ProsAir, con todos los valores por debajo del 10 % de error.