用于分析爆炸事件的司法工程技术。
原标题:A forensic engineering technique for analysis of an explosion incident.
5 分
关键词
摘要
本文探讨了当前用于分析爆炸事件的法医学方法的有效性。研究的目的是利用法医学工程技术和集成模型对爆炸碎片和爆炸冲击进行模拟,以确定在爆炸事件中使用的炸药重量,并预测由爆炸冲击造成的致命半径及碎片冲击造成的致命区域。选取2015年8月17日曼谷市中心四面佛神龛的真实爆炸事件作为案例研究。通过将爆炸现场的结构损伤与有限元(FE)分析获得的损伤进行比较,可以估算出事件中使用的TNT裸药重量。研究发现,估计此次爆炸事件中使用的炸药重量相当于3公斤TNT。为了确认计算出的炸药重量的准确性,对由爆炸冲击和散落碎片组合形成的致命区域进行了分析。根据Bowen的致死率曲线分析了由爆炸冲击造成的人体损伤。根据50%的致死概率来绘制碎片弹射造成的致命区域,这取决于碎片的击中密度和动能。分析得出的致命区域与实际观察到的人体损伤程度基本一致。提出的法医学工程技术在国土安全管理和政策方面具有增强潜力,有助于建立一个更安全的社区。
AI理解论文
这篇论文题为“爆炸事件分析的法医工程技术”,主要探讨了当前法医工程实践在分析爆炸事件中的有效性。研究以2015年8月17日发生在曼谷市中心的四面佛爆炸事件为案例,通过比较爆炸现场的结构损坏与有限元分析(FE)结果,估算了事件中使用的TNT当量裸炸药重量。研究发现,可能使用了3公斤的TNT当量裸炸药。此外,基于TNT当量裸炸药重量,还计算了包壳炸药重量。为了验证计算出的炸药重量的有效性,研究分析了爆炸压力和散射碎片的综合致命区。人类因爆炸压力造成的伤害是基于Bowen致死曲线进行分析的。爆炸碎片的致命区是基于50%的致死概率绘制的,该概率考虑了碎片的击中密度和动能。分析得出的致命区与实际观察到的损坏程度相符。
关键词:爆炸载荷、混凝土结构、损坏评估、碎片、法医工程、致命区。
引言部分指出,恐怖袭击在全球范围内频繁发生,尤其是在泰国,爆炸事件已从南部边境蔓延至主要城市中心。法医工程是应用工程知识调查故障或其他性能问题的学科,有时也涉及为诉讼提供证据。本文旨在利用法医工程技术分析爆炸事件中使用的炸药重量,并预测爆炸压力和碎片冲击造成的致命半径。
理论背景部分介绍了结构损坏和人类致命性分析的理论基础。爆炸载荷会导致结构振动,直到爆炸载荷的影响消散。结构在受到爆炸载荷时会出现全球(弯曲)和局部(剪切、剥落和剥离)响应。弯曲会导致构件变形/扭曲,从而引发弯曲和剪切裂缝。此外,爆炸面上的混凝土可能会受到损坏,这种现象称为剥离。混凝土碎片从爆炸载荷冲击的结构相对面弹出的现象称为剥落。
为了评估爆炸对人类的致命性,研究采用了Bowen致死曲线,该曲线考虑了爆炸压力和爆炸持续时间。Bowen根据人们在开放场地、反射墙附近和俯卧位置的不同情况,分别考虑了致死可能性。由于四面佛爆炸事件发生在开放场地,本文选择了开放场地情景的致死曲线进行分析。
碎片损坏部分指出,除了爆炸压力,爆炸产生的碎片也是影响人类损坏程度的威胁。碎片可以在爆炸材料装在容器或外壳中时产生,类似于管式炸弹。容器在爆炸时会被撕裂成碎片,这种碎片称为自然(初级)碎片。在某些情况下,一些预制碎片会被故意填充在炸药和炸药外壳的内表面之间。通常,钢球被用作预制碎片,因为它们可以被密集地包装以最大化炸弹中的碎片数量。一旦炸弹爆炸,这两种类型的碎片会以超音速的速度被弹出,对周围结构造成高损坏并对附近人群造成伤害。
案例研究部分详细分析了四面佛爆炸事件中使用的炸药重量。研究通过有限元分析(FE)模拟了不同炸药重量下的围栏结构响应和损坏程度,并将分析结果与实际爆炸现场观察到的损坏程度进行比较。研究采用了两种可能的炸药材料,TNT和C4进行分析。通过比较模型的损坏程度与现场观察到的实际损坏程度,评估了事件中可能使用的炸药重量。
结论部分总结了法医工程技术在分析爆炸事件中的应用。分析结果预计对安全部门有用,以便更深入地了解事件。分析概念在本文中进行了总结,并应用于分析曼谷四面佛爆炸事件这一案例研究。分析从通过有限元分析确定可能的TNT当量裸炸药重量开始。通过比较模型的损坏程度与现场观察到的实际损坏程度,确定了可能的炸药重量。然后,基于裸炸药和包壳炸药重量的关系,确定了事件中使用的管式炸弹的可能尺寸。文章还评估了爆炸对人类的伤害程度和致命性。通过分析爆炸压力和碎片冲击,定义了爆炸造成的致命区边界。分析得出的致命区与实际观察到的损坏程度和人员伤亡情况相符。尽管公开的信息有限,分析结果与实际观察到的损坏程度相符。所提出的法医工程技术可用于规划和管理特定社区的安全政策,以确保社区安全。
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