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《填充式波紋夾層結(jié)構(gòu)超高速撞擊特性仿真》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、填充式波紋夾層結(jié)構(gòu)超高速撞擊特性仿真*收稿日期:2015-XX-XX基金項(xiàng)目:上海航天科技創(chuàng)新基金(SAST201333)作者簡(jiǎn)介:周昊(1990-),男,山東東營(yíng)人,博士研究生,E-mail:zhouhao_njust@163.com;郭銳(通信作者),男,副教授,博士,碩士生導(dǎo)師,E-mail:guoruid@163.com周昊1,郭銳1,南博華2,劉榮忠1(1.南京理工大學(xué)智能彈藥國(guó)防重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇南京210094;2.上海航天設(shè)備制造總廠,上海200245)摘要:基于航天器空間碎片被動(dòng)防護(hù)需求,對(duì)一種新型填充式波紋夾層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了超高速撞擊仿真研究,分析了超高速撞擊過(guò)程以及結(jié)
2、構(gòu)的穿孔破壞情況和所形成碎片云的特性并與相同面密度Whipple結(jié)構(gòu)進(jìn)行了對(duì)比。其撞擊現(xiàn)象與Whipple結(jié)構(gòu)相似,但其碎片云的頭部速度小于Whipple結(jié)構(gòu),而徑向膨脹最大速度和膨脹半角均大于Whipple結(jié)構(gòu)。隨撞擊初速?gòu)?km/s~10km/s不斷增大,波紋夾層結(jié)構(gòu)的撞擊穿孔尺寸變大,形狀也更不規(guī)則。此外,結(jié)構(gòu)中的填充樹(shù)脂對(duì)碎片撞擊能量的吸收貢獻(xiàn)最大,后面板所吸收的能量所占比重也較大,而前面板和波紋板對(duì)碎片撞擊能量的吸收貢獻(xiàn)較小。研究結(jié)果對(duì)空間碎片防護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有一定的參考意義。關(guān)鍵詞:填充式波紋夾層結(jié)構(gòu);超高速撞擊;穿孔破壞;碎片云特性;能量吸收特性中圖分類號(hào):V423.5
3、;O347.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):SimulationonHypervelocityImpactCharacteristicsoftheStuffedCorrugation-coredSandwichesZHOUHao1,GUORui1,NANBohua2,LIURongzhong1(1.ZNDYMinisterialKeyLaboratory,NanjingUniversityofScienceandTechnology,Nanjing210094,China;2.ShanghaiAerospaceEquipmentManufacture,Shanghai200245,C
4、hina)Abstract:Basedonthedemandofthespacecraftprotectionagainsttheorbitaldebris,numericalsimulationofanewdesignedstuffedcorrugation-coredsandwichunderhypervelocityimpactwascarriedout.Thehypervelocityimpactprocesswasobtainedandtherebytheperforationofthesandwichandthecharacteristicsofthedebrisclou
5、dwereanalyzed.Itcanbeseenthatthephenomenonofstuffedcorrugation-coredsandwichunderhypervelocityimpactisfamiliarwiththatofWhipplestructure,buttheheadvelocityofthedebriscloudislowerandtheexpansionvelocityandexpansionangleislarger.Withtheimpactvelocityincreasingfrom3km/sto10km/s,thesizeofthesandwic
6、hperforationincreasesaccordinglyandtheshapeoftheperforationbecomesmoreirregular.Furthermore,theepoxystuffedinthesandwichabsorbsmostimpactenergyofthedebriswhilethefrontplateandthecorrugationcoreabsorbfewerenergy.Theresearchcanprovidesomereferencesforthedesignoforbitaldebrisshield.Keywords:Stuffe
7、dcorrugation-coredsandwiches;hypervelocityimpact;perforation;debriscloudcharacteristics;Energyabsorptioncharacteristics8隨著人類航天活動(dòng)的日益頻繁,空間碎片的數(shù)量迅速增加[1]??臻g碎片與在軌航天器撞擊時(shí)的平均相對(duì)速度約為10km/s,具有極強(qiáng)的毀傷能力,使航天器的運(yùn)行安全受到了嚴(yán)重的威脅,因此空間碎片防護(hù)問(wèn)題一直是國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者研究的重