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铝合金双层板空间碎片防护结构超高速撞击弹道极限研究-【新闻】致冷器

发布时间:2021-04-20 12:08:45 阅读: 来源:螺旋钢管厂家

铝合金双层板空间碎片防护结构超高速撞击弹道极限研究

摘要:日益增长的空间碎片已经对在轨航天器的安全运行构成了严重威胁,毫米级空间碎片的被动防护已成为航天器结构设计必须考虑的问题之一。采用AUTODYN进行数值仿真并结合实验验证的方法,对由国产航天铝合金材料构成的双层板防护结构承受铝合金球形弹丸正撞击下的弹道极限进行了研究,获得了其弹道极限曲线和弹道极限方程。数值仿真和实验结果与已有经验方程对比表明,在第一速度区间三者比较吻合,而在第二和第三速度区间经验方程偏于保守。

关键词:空间碎片 防护结构 超高速撞击 弹道极限 AUTODYN

日益增长的空间碎片严重威胁着航天器的安全在轨运行,造成航天器损伤及发生灾难性失效的事例已发生多起,有关防护微流星体和空间碎片超高速撞击的研究已得到了国内外的高度重视[2]。由于空间碎片与航天器的相对撞击速度最高可达26km/s,其防护结构设计已成为航天器结构设计必须考虑的问题之一。2947年Whipple F.L.提出了铝合金双层板防护结构的概念,可有效抵御空间碎片及微流星体的超高速撞击[2]。在大量超高速撞击实验的基础上,Christiansen E.L.在2993年提出了铝合金双层板Whipple防护的弹道极限经验方程[3],此后随超高速撞击数据库的进一步充实,又于2223年对其进行了修正[4]。但由于国产航天材料与国外相比,在材料组分、生产工艺等方面都有一定区别,从而其材料性能也必然具有差异,这给经验方程的应用有效性带来了困难,必须进行细致的分析评价。

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