Calibración y cuantificación de incertidumbre para modelos de Ecuación de Estado de Davis para los productos de reacción del PBX 9501

Este artículo investiga la incertidumbre en los parámetros utilizados en la calibración de una ecuación de estado de Davis (EOS) para los productos de detonación del PBX 9501. Los autores buscaron hacer uso de toda la información disponible sobre este HE para informar el mejor conjunto de los parámetros de calibración así como la incertidumbre en estos parámetros. El procedimiento utiliza datos experimentales históricos, los resultados del modelado termoquímico, así como datos sobre la mejor función isentrópica que se ajusta a los datos experimentales de la prueba de cilindros. La combinación de todas estas fuentes de datos heterogéneas en una calibración bayesiana produjo una media posterior y una covarianza. Al tomar muestras de la distribución posterior y evaluar una importante cantidad de interés (QOI) en el modelo EOS, en la velocidad de detonación se produjo una distribución que mostró variaciones que estaban de acuerdo con los ensayos.


Abstract

This paper investigates the uncertainty in the parameters used in the calibration of an Davis Equation Of State (EOS) for the detonation products of the High Explosive PBX 9501. The procedure sought to make use of all available information about this HE to inform the best set of calibration parameters as well as the uncertainty in these parameters. The procedure made use of historical experimental data, the results from thermo-chemical modeling as well as data on the best isentrope function fit to cylinder test experimental data. Combining all these heterogeneous data sources together in a Bayesian calibration, yielded a posterior mean and covariance. Sampling from the posterior distribution and evaluating an important Quantity Of Interest (QOI) in the EOS model, the detonation speed of a one-inch rate stick, produced a distribution which showed variations which were in agreement with experiments. The uncertainty in the EOS was reported as eleven sets of model calibrations which spanned the range of this QOI.

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