8. Pemodelan dan Simulasi Fragmentasi Bom Menggunakan Metode Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH)

Abstrak

Unguided bomb merupakan amunisi udara yang sering digunakan untuk keperluan latihan dan pertempuran. Typical top level requirement dari desain bom tersebut antara lain target requirement dan safety requirement. Salah satu bagian penting dalam target requirement yang perlu dipertimbangkan dalam suatu desain bom live adalah kemampuan daya hancur. Kemampuan daya hancur bom live ditentukan oleh fragmentasi yang dihasilkan bom untuk menghancurkan sasaran, sehingga misi penghancuran dapat terlaksana dengan efektif dan mematikan. Untuk memperoleh fragmentasi yang mampu menghancurkan sasaran baik saat misi maupun latihan ditentukan oleh dua aspek yaitu daya ledak dari isian bom/main charge dan impak fragmentasi struktur bom itu sendiri. Untuk memprediksi fragmentasi yang diperoleh dari bom live, perlu dilakukan analisis fragmentasi dari struktur bom yang di desain. Simulasi fragmentasi dilakukan menggunakan finite element method untuk memperoleh kecepatan awal fragmentasi, bentuk fragmentasi dan sebarannya sebagai prediksi awal. Dalam studi kaliini, analisis dilakukan secara numerik pada bom MK-82 dimana struktur bodi bom/kulit dibuat menggunakan bahan steel, isian explosive menggunakan Trinitrotoluena (TNT) dan initial detonation dimulai dari bagian depan (nose) bom. Analisis dilakukan menggunakan Software ABAQUS dimana metode yang digunakan adalah Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) secara Explicit. Variasi dan bentuk element/mesh dilakukan untuk membandingkan dan memperoleh hasil yang mendekati dengan kondisi sebenarnya. Hasil simulasi menunjukan bahwa bentuk elemen tetrahedron berukuran 0,0085 menghasilkan bentuk dan sebaran fragmentasi yang merata sepanjang penampang struktur bodi/kulit bom MK-82 dan menghasilkan kecepatan fragmentasi berkisar 682-958 m/s.