铝合金Whipple防护结构高速撞击实验研究 被引量：17

1

作者 管公顺 庞宝君 +1 位作者 哈跃 张伟 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期461-466,共6页

为了掌握航天器防护结构受空间碎片高速撞击的损伤破坏模式及其防护性能,采用二级轻气炮发射球形弹丸,对铝合金Whipple防护结构进行高速撞击实验研究.根据实验结果分析了铝合金Whipple防护结构的防护屏和舱壁在不同速度区间的损伤模式特... 为了掌握航天器防护结构受空间碎片高速撞击的损伤破坏模式及其防护性能,采用二级轻气炮发射球形弹丸,对铝合金Whipple防护结构进行高速撞击实验研究.根据实验结果分析了铝合金Whipple防护结构的防护屏和舱壁在不同速度区间的损伤模式特征,以及薄铝板防护屏高速撞击穿孔和舱壁弹坑分布随弹丸直径、弹丸撞击速度变化的规律.通过固定弹丸直径,改变弹丸撞击速度,寻找临界撞击速度的方法获得了铝合金Whipple防护结构在0.5～5.5 km/s撞击速度区间内的撞击极限曲线,并与由Christiansen撞击极限方程得到的撞击极限曲线进行了比较,结果表明,实验最小临界弹丸直径略大于预测值. 展开更多

关键词 爆炸力学 损伤模式 高速撞击 WHIPPLE防护结构 撞击极限曲线

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铝双层板结构撞击损伤的板间距效应实验研究 被引量：7

2

作者 管公顺 朱耀 +2 位作者 迟润强 哈跃 庞宝君 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期692-695,共4页

为了研究空间碎片对航天器防护结构的超高速撞击损伤特性,采用二级轻气炮发射球形弹丸,对铝双层板结构进行了超高速撞击实验研究.弹丸直径为3.97 mm,撞击速度分别为（2.58±0.08）km/s、（3.54±0.25）km/s和（4.35±0.11）... 为了研究空间碎片对航天器防护结构的超高速撞击损伤特性,采用二级轻气炮发射球形弹丸,对铝双层板结构进行了超高速撞击实验研究.弹丸直径为3.97 mm,撞击速度分别为（2.58±0.08）km/s、（3.54±0.25）km/s和（4.35±0.11）km/s,板间距为10~100 mm.实验得到了铝双层板结构在不同撞击速度区间的后板损伤模式.结果表明,弹丸撞击速度一定时,后板弹坑分布随前后板间距的不同而不同.前板背面返溅影响区和后板弹坑分布区随板间距的增大而增大,各弹坑分布区扩散角随板间距的增大而减小. 展开更多

关键词 超高速撞击 双层板 间距 弹坑 实验

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不同加载应变率下有机玻璃的压缩破坏与力学行为 被引量：15

3

作者 管公顺 王少恒 成方圆 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期96-101,共6页

对有机玻璃试件进行准静态和动态压缩试验,研究加载应变率对有机玻璃材料力学性能的影响,分析不同加载应变率下有机玻璃材料的微观损伤破坏模式。通过简化黏弹性本构方程拟合出适用于有机玻璃材料的黏弹性模型参数,并与试验结果进行比... 对有机玻璃试件进行准静态和动态压缩试验,研究加载应变率对有机玻璃材料力学性能的影响,分析不同加载应变率下有机玻璃材料的微观损伤破坏模式。通过简化黏弹性本构方程拟合出适用于有机玻璃材料的黏弹性模型参数,并与试验结果进行比较。结果表明:在准静态加载条件下,有机玻璃表现为延性破坏,在动态加载条件下则表现为脆性破坏;随着加载应变率的提高,有机玻璃的流动应力明显增加,且动态加载条件下的峰值应力增加速率高于准静态。 展开更多

关键词 有机玻璃 失效 应变率 Hopkinson压杆试验 本构模型

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铝球弹丸超高速正撞击铝Whipple防护结构舱壁的损伤分析 被引量：7

4

作者 管公顺 庞宝君 +2 位作者 哈跃 盖芳芳 张伟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期94-100,共7页

低地球轨道上的航天器易受到微流星体及空间碎片的超高速撞击,导致其严重的损伤甚至灾难性的失效。撞击损伤特性研究是航天器防护设计的一个重要问题。采用实验和数值仿真方法,对铝球弹丸超高速正撞击铝合金Whipple防护结构的舱壁损伤... 低地球轨道上的航天器易受到微流星体及空间碎片的超高速撞击,导致其严重的损伤甚至灾难性的失效。撞击损伤特性研究是航天器防护设计的一个重要问题。采用实验和数值仿真方法,对铝球弹丸超高速正撞击铝合金Whipple防护结构的舱壁损伤特性进行了研究,从而模拟空间碎片对航天器舱壁的超高速撞击作用,并利用AUTODYN-2D软件获得的仿真结果与实验结果进行比较,二者具有较好的一致性。分析了铝合金Whipple防护结构舱壁撞击损伤随弹丸直径、撞击速度和防护间距变化的规律,指出影响舱壁撞击损伤特性的主要因素。 展开更多

关键词 爆炸力学 超高速撞击 WHIPPLE防护结构 损伤 数值模拟

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三层铝板结构高速撞击损伤与极限特性 被引量：7

5

作者 管公顺 丰硕 +1 位作者 庞宝君 张志远 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期364-370,共7页

利用二级轻气炮发射铝球弹丸,在真空环境下高速撞击双层铝板和三层铝板结构,研究撞击速度、板间距、铝板厚度对结构撞击损伤的影响。然后分析三层铝板结构的撞击极限速度,并与相同面密度的双层铝板结构的试验结果进行比较。结果表明,当... 利用二级轻气炮发射铝球弹丸,在真空环境下高速撞击双层铝板和三层铝板结构,研究撞击速度、板间距、铝板厚度对结构撞击损伤的影响。然后分析三层铝板结构的撞击极限速度,并与相同面密度的双层铝板结构的试验结果进行比较。结果表明,当面密度相同时,三层铝板结构比双层铝板结构具有更强的高速撞击防护能力,增加首层铝板厚度有助于提高三层铝板结构高速撞击防护性能,当第二层铝板位于首层铝板与舱壁中间位置时,三层铝板结构的高速撞击防护性能趋于最佳。 展开更多

关键词 三层板结构 高速撞击 损伤 撞击极限速度 空间碎片

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铝双层板结构高速撞击防护性能实验 被引量：6

6

作者 管公顺 庞宝君 +1 位作者 哈跃 张伟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期402-405,共4页

采用非火药驱动二级轻气炮发射球形铝质弹丸，对铝双层板结构进行高速撞击实验研究，从而模拟空间碎片对航天器防护结构的高速撞击作用．实验得到了该铝双层板结构的前后板在不同速度区间的高速撞击损伤模式．获得了弹丸撞击速度在0．5... 采用非火药驱动二级轻气炮发射球形铝质弹丸，对铝双层板结构进行高速撞击实验研究，从而模拟空间碎片对航天器防护结构的高速撞击作用．实验得到了该铝双层板结构的前后板在不同速度区间的高速撞击损伤模式．获得了弹丸撞击速度在0．5—5．0km／s时该铝双层板结构的撞击极限曲线，并与Christiansen方程的预测撞击极限曲线进行比较，同时分析了后板材料的屈服强度对铝双层板结构高速撞击防护性能的影响. 展开更多

关键词 高速撞击 双层板结构 防护性能 实验

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铝球弹丸高速撞击表面陶瓷化铝板防护结构实验研究 被引量：4

7

作者 管公顺 毕强 张羽 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第18期63-68,93,共7页

基于陶瓷化铝板设计了单层防护屏结构和双层防护屏结构,利用二级轻气炮对其进行高速撞击实验。用于模拟空间碎片的2017铝球弹丸直径分别为3.97 mm和6.35 mm,撞击速度为1.64~4.96 km/s。分析了铝板表面陶瓷层对防护结构高速撞击损伤及防... 基于陶瓷化铝板设计了单层防护屏结构和双层防护屏结构,利用二级轻气炮对其进行高速撞击实验。用于模拟空间碎片的2017铝球弹丸直径分别为3.97 mm和6.35 mm,撞击速度为1.64~4.96 km/s。分析了铝板表面陶瓷层对防护结构高速撞击损伤及防护性能的影响。结果表明：防护屏表面的陶瓷层可使单层防护屏结构抵御更大速度范围的粒子撞击;以表面陶瓷化铝板为首层防护屏的铝网填充式防护结构有助于撞击粒子的首次破碎以及次生碎片的撞击动能吸收。 展开更多

关键词 高速撞击 陶瓷化铝板 损伤 失效

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多层隔热材料对填充式结构高速撞击损伤影响的实验研究 被引量：5

8

作者 管公顺 曾明 李航杰 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期96-102,共7页

在填充式结构中加入多层隔热材料(MLI),利用二级轻气炮发射铝球弹丸在真空环境下对其进行高速撞击实验,获得了MLI位于不同位置时的防护结构损伤模式,研究MLI对填充式结构高速撞击损伤与防护特性的影响。结果表明:当MLI位于首层薄铝板前... 在填充式结构中加入多层隔热材料(MLI),利用二级轻气炮发射铝球弹丸在真空环境下对其进行高速撞击实验,获得了MLI位于不同位置时的防护结构损伤模式,研究MLI对填充式结构高速撞击损伤与防护特性的影响。结果表明:当MLI位于首层薄铝板前侧时,薄铝板穿孔尺寸增大,首层薄铝板耗散弹丸撞击动能的能力增强,有助于填充式结构高速撞击防护性能提高;当MLI位于首层薄铝板后侧时,弹丸击穿薄铝板后次生碎片云团的膨胀扩散受到抑制,不利于填充式结构高速撞击防护性能提高;在相同撞击条件下,当MLI位于填充层前侧时,填充层中心穿孔尺寸增大,当MLI位于舱壁前侧时,舱壁弹坑分布范围减小。 展开更多

关键词 多层隔热材料 填充式结构 高速撞击 损伤 空间碎片

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铝球弹丸高速正撞击金属网防护屏实验研究 被引量：3

9

作者 管公顺 张羽 蒲东东 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第16期120-125,共6页

利用二级轻气炮发射2017-T4铝球弹丸高速撞击金属网,通过金属网后面观察板弹坑分布研究金属网对高速撞击铝球的破碎作用及次生碎片粒子群分布特性,分析观察板弹坑分布与铝球直径、金属网面密度关系。获得铝球弹丸高速正撞击具有不同编... 利用二级轻气炮发射2017-T4铝球弹丸高速撞击金属网,通过金属网后面观察板弹坑分布研究金属网对高速撞击铝球的破碎作用及次生碎片粒子群分布特性,分析观察板弹坑分布与铝球直径、金属网面密度关系。获得铝球弹丸高速正撞击具有不同编织参数金属网时观察板弹坑分布模式。结果表明,铝球弹丸高速正撞击金属网后在观察板上产生多条呈放射状分布近似对称的触须状弹坑簇;触须状弹坑簇数量、长度随弹丸直径、撞击位置、金属网面密度不同而不同;相同撞击条件下铝球弹丸高速正撞击网格孔中心时,观察板触须状弹坑簇数量相对较多。 展开更多

关键词 高速撞击 金属网 破碎 弹坑分布

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板间距对铝板多冲击结构高速撞击防护性能影响的试验研究 被引量：1

10

作者 管公顺 刘启超 韩潇风 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期269-275,共7页

为了研究板间距变化对铝板多冲击结构高速撞击损伤与防护特性的影响,采用二级轻气炮发射铝球弹丸对具有不同板间距的双层、三层、四层和五层铝板结构进行了高速撞击试验,弹丸直径分别为3.97 mm、5 mm和6.35 mm,撞击速度为1.72~4.88 km/s... 为了研究板间距变化对铝板多冲击结构高速撞击损伤与防护特性的影响,采用二级轻气炮发射铝球弹丸对具有不同板间距的双层、三层、四层和五层铝板结构进行了高速撞击试验,弹丸直径分别为3.97 mm、5 mm和6.35 mm,撞击速度为1.72~4.88 km/s,撞击角度为0°。结果表明:在铝球弹丸的弹道段撞击速度区间,板间距变化对铝板多冲击结构的高速撞击防护性能无显著影响;在铝球弹丸的破碎段撞击速度区间,对于相同的总防护间距,具有不同板间距的铝板多冲击结构的高速撞击防护性能存在明显差异;基于该试验数据定义的三层、四层和五层铝板结构的板间距因子,可为具有高效抗高速撞击能力的铝板多冲击结构的板间距设计提供依据。 展开更多

关键词 多冲击结构 间距 高速撞击 损伤 防护性能

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超高速后掠飞片的厚度波阻系数计算

11

作者 管公顺 张伟 +1 位作者 庞宝君 迟润强 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期76-80,共5页

针对一些空间碎片飞行的形态特征,将高速碎片简化为一个后掠的飞片.在线化理论的假设下,对飞片进行了分区,并沿面积积分,求得了各区的压力系数,推导出了适用于前缘后掠、后缘后掠、平后缘的后掠飞片在超音速前(后)缘以及亚音速前(后)缘... 针对一些空间碎片飞行的形态特征,将高速碎片简化为一个后掠的飞片.在线化理论的假设下,对飞片进行了分区,并沿面积积分,求得了各区的压力系数,推导出了适用于前缘后掠、后缘后掠、平后缘的后掠飞片在超音速前(后)缘以及亚音速前(后)缘情况下的厚度波阻系数的表达式.得到了在超音速前缘和亚音速前缘两种情况下,飞片的厚度波阻系数随来流马赫数变化的规律. 展开更多

关键词 后掠飞片 厚度波阻系数 马赫数

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不同环境温度下铝球高速撞击纤维布/铝板组合防护结构试验研究

12

作者 管公顺 廖祥 张铎 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第17期231-237,共7页

利用二级轻气炮发射铝球弹丸,在不同环境温度下高速撞击经过高低温交变和电子辐照作用的纤维布/铝板组合防护结构,研究环境温度、高低温交变与电子辐照对防护结构高速撞击损伤与防护特性的影响。用于模拟空间碎片的铝球弹丸直径为3.97 ... 利用二级轻气炮发射铝球弹丸,在不同环境温度下高速撞击经过高低温交变和电子辐照作用的纤维布/铝板组合防护结构,研究环境温度、高低温交变与电子辐照对防护结构高速撞击损伤与防护特性的影响。用于模拟空间碎片的铝球弹丸直径为3.97 mm,撞击速度为1.4~3.53 km/s,撞击角度为0°,环境温度分别为-100℃、20℃和200℃。结果表明,高温环境、高低温交变与电子辐照可导致纤维布/铝板组合防护结构的高速撞击防护性能下降;低温环境可使纤维布/铝板组合防护结构的高速撞击防护性能提高;高温环境和高低温交变对纤维布/铝板组合防护结构的高速撞击防护性能的影响更加显著。 展开更多

关键词 高速撞击 纤维布 环境温度 电子辐照 防护性能

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椭球弹丸超高速撞击防护屏碎片云数值模拟 被引量：9

13

作者 马文来 张伟 +1 位作者 管公顺 庞宝君 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期294-298,共5页

低地球轨道的各类航天器易受到微流星体及空间碎片的超高速撞击.本文采用AUTODYN软件进行了椭球弹丸超高速正撞击及斜撞击防护屏碎片云的数值模拟.给出了三维模拟的结果.研究了在相同质量的条件下,不同长径比椭球弹丸以不同速度和入射... 低地球轨道的各类航天器易受到微流星体及空间碎片的超高速撞击.本文采用AUTODYN软件进行了椭球弹丸超高速正撞击及斜撞击防护屏碎片云的数值模拟.给出了三维模拟的结果.研究了在相同质量的条件下,不同长径比椭球弹丸以不同速度和入射角撞击防护屏所产生碎片云的特性,并与球形弹丸撞击所应产生的碎片云特性进行了比较.结果表明:在相同的速度下,不同长径比椭球弹丸撞击的碎片云形状、质量分布和破碎程度是不同的,随撞击入射角的增加弹丸的破碎程度增大,滑弹碎片云的数量增加;随撞击速度的增加,弹丸的破碎程度也增加. 展开更多

关键词 超高速撞击 数值模拟 碎片云 防护屏 椭球 破碎程度 低地球轨道 三维模拟 空间碎片 微流星体 球形弹丸 质量分布 撞击速度 入射角 长径比 斜撞击 航天器

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球形弹丸超高速正撞击薄板破碎状态实验研究 被引量：12

14

作者 迟润强 庞宝君 +3 位作者 何茂坚 管公顺 杨震琦 朱耀 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期231-236,共6页

利用闪光x射线照相系统拍摄了直径6．35mm的铝球以2．23～5．26km／s的速度正撞击薄铝板的过程并对该过程进行了分析，研究了弹丸从塑性变形到完全破碎的发展过程。给出了球形弹丸内部应力波传播的定性描述，提出弹丸形态变化包括3个阶... 利用闪光x射线照相系统拍摄了直径6．35mm的铝球以2．23～5．26km／s的速度正撞击薄铝板的过程并对该过程进行了分析，研究了弹丸从塑性变形到完全破碎的发展过程。给出了球形弹丸内部应力波传播的定性描述，提出弹丸形态变化包括3个阶段。在塑性变形阶段，弹丸变形随撞击速度和板厚的增大而增大；弹丸主体部分发生临界破碎时的撞击速度随薄板厚度增大而减小，当板厚超过一定值时，该速度基本相同，不受板厚影响；在完全破碎阶段，随撞击速度的增加，弹丸主体部分材料的径向速度增大，碎片尺寸减小，数量增多。 展开更多

关键词 爆炸力学 超高速撞击 闪光x射线照相 弹丸 空间碎片

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玄武岩纤维布Whipple防护结构超高速撞击损伤分析 被引量：14

15

作者 哈跃 庞宝君 +1 位作者 管公顺 张伟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期779-782,共4页

针对加入玄武岩纤维织物对Whipple防护结构损伤产生的影响进行了实验研究.探讨了将玄武岩纤维织物作为航天器空间碎片超高速撞击损伤防护结构的增强材料用于航天领域的可行性.实验采用的基本构形为Whipple防护结构,玄武岩纤维布按不同... 针对加入玄武岩纤维织物对Whipple防护结构损伤产生的影响进行了实验研究.探讨了将玄武岩纤维织物作为航天器空间碎片超高速撞击损伤防护结构的增强材料用于航天领域的可行性.实验采用的基本构形为Whipple防护结构,玄武岩纤维布按不同方案布置在结构中.实验分析表明,玄武岩纤维布的防护作用在于:其发生击穿破坏时,击穿孔处的纤维束产生的断裂和孔边处纤维束产生的变形消耗和吸收了撞击物的撞击能量;破坏时,玄武岩纤维束中逐次断裂的纤维丝与撞击物的撞击除了对撞击物产生切割作用外还在撞击物中产生高频的间歇冲击波,两者都对撞击物产生碎化作用;玄武岩纤维布自身的破坏不会再产生新的大碎片. 展开更多

关键词 空间碎片 高速撞击 WHIPPLE防护结构 玄武岩纤维

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非球弹丸超高速撞击航天器防护结构数值模拟 被引量：10

16

作者 张伟 马文来 +1 位作者 管公顺 庞宝君 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期240-245,共6页

采用AUTODYN软件对非球弹丸超高速正撞击航天器单防护屏防护结构进行了数值模拟,给出了2维及3维模拟的结果。研究了在相同质量和速度的条件下,不同形状弹丸长径比、撞击方向等对超高速撞击防护结构所产生碎片云特性及舱壁损伤尺寸的影响... 采用AUTODYN软件对非球弹丸超高速正撞击航天器单防护屏防护结构进行了数值模拟,给出了2维及3维模拟的结果。研究了在相同质量和速度的条件下,不同形状弹丸长径比、撞击方向等对超高速撞击防护结构所产生碎片云特性及舱壁损伤尺寸的影响,并与球形弹丸撞击所产生的碎片云及舱壁损伤进行了比较。结果表明:弹丸的长径比越大,弹丸的穿孔能力越强;非球弹丸的撞击方向不同,所产生的碎片云形状、质量分布、破碎的程度和穿孔的能力是不同的。 展开更多

关键词 固体力学 形状效应 数值模拟 航天器 空间碎片 超高速撞击

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航天器微流星体及空间碎片环境与风险分析 被引量：10

17

作者 张伟 黄文波 +1 位作者 管公顺 庞宝君 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期58-63,共6页

微流星体及空间碎片的高速撞击威胁着长寿命、大尺寸航天器的安全运行 ,导致其严重的损伤和灾难性的失效。文章对低地球轨道微流星体及空间碎片环境进行了分析 ,给出了微流星体及空间碎片对航天器威胁方向的确定方法 ,得到了空间碎片撞... 微流星体及空间碎片的高速撞击威胁着长寿命、大尺寸航天器的安全运行 ,导致其严重的损伤和灾难性的失效。文章对低地球轨道微流星体及空间碎片环境进行了分析 ,给出了微流星体及空间碎片对航天器威胁方向的确定方法 ,得到了空间碎片撞击航天器相对撞击角的概率分布以及地球对微流星体遮挡的影响。编制了风险分析软件 ,以采用单防护屏防护结构的柱状低地球轨道航天器为例进行风险分析。 展开更多

关键词 航天器 微流星体 空间碎片 风险分析 高速撞击 防护屏 飞行安全

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航天器空间碎片单护屏防护结构参数优化 被引量：5

18

作者 张伟 管公顺 +1 位作者 庞宝君 邹经湘 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期219-221,共3页

为解决微流星体及空间碎片高速撞击威胁航天器的安全运行等问题 ,采用防护结构防护性能预报的Nysmith模型 ,以非线性优化方法分析撞击条件和结构参数对优化结果的影响 .得出了最优解存在的可行性条件和防护间距下界与撞击参数的关系 ,... 为解决微流星体及空间碎片高速撞击威胁航天器的安全运行等问题 ,采用防护结构防护性能预报的Nysmith模型 ,以非线性优化方法分析撞击条件和结构参数对优化结果的影响 .得出了最优解存在的可行性条件和防护间距下界与撞击参数的关系 ,以曲线图给出了各参数对优化结果的影响 .研究表明优化结果在低撞击速度时随撞击速度的增加急剧增加 。 展开更多

关键词 单护屏 航天器 空间碎片 高速撞击 防护结构 参数优化 安全运行 设计

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超高速撞击加速技术及其应用研究 被引量：7

19

作者 张伟 管公顺 +1 位作者 庞宝君 张泽华 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1324-1326,共3页

给出了二级轻气炮、三级轻气炮、静电加速器、等离子体加速器和聚能加速器等现代加速技术的原理,讨论了它们的弹丸质量和速度范围以及在超高速撞击实验中的应用.作为应用的例子给出了超高速撞击条件下航天器空间碎片防护结构以及压力容... 给出了二级轻气炮、三级轻气炮、静电加速器、等离子体加速器和聚能加速器等现代加速技术的原理,讨论了它们的弹丸质量和速度范围以及在超高速撞击实验中的应用.作为应用的例子给出了超高速撞击条件下航天器空间碎片防护结构以及压力容器损伤特性实验研究的结果. 展开更多

关键词 加速技术 空间碎片 超高速撞击 航天器

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高速撞击充气压力容器前壁损伤数值模拟 被引量：8

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作者 庞宝君 盖芳芳 管公顺 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期76-82,共7页

针对空间碎片超高速撞击充气压力容器前壁损伤问题,应用非线性动力学分析软件AUTODYN采用拉格朗日方法对球形弹丸撞击球形压力容器前壁穿孔进行了数值模拟研究。在建模过程中通过对容器壁内侧施加压力边界条件来模拟由于内充气体的作用... 针对空间碎片超高速撞击充气压力容器前壁损伤问题,应用非线性动力学分析软件AUTODYN采用拉格朗日方法对球形弹丸撞击球形压力容器前壁穿孔进行了数值模拟研究。在建模过程中通过对容器壁内侧施加压力边界条件来模拟由于内充气体的作用在容器壁内产生的应力场,并通过与试验结果的比较验证了数值模拟方法的有效性。在此基础上针对容器的内充气体压力、球形弹丸直径及撞击速度对充气压力容器前壁穿孔的影响进行了研究。结果表明:在一定的气体压力下,气体压力对压力容器前壁穿孔直径与穿孔形态的影响可以忽略不计;而撞击速度及弹丸直径对穿孔直径及穿孔形态有着较大的影响,当撞击速度大于3km/s时,撞击穿孔边缘开始有裂纹产生,并且穿孔直径与裂纹直径随着弹丸直径及撞击速度的增加而增大。利用压力容器前壁穿孔的数值模拟结果进行计算可以得出当容器受到撞击速度大于3km/s的弹丸撞击后比撞击速度不大于3km/s时更易发生破坏。 展开更多

关键词 空间碎片 超高速撞击 穿孔 压力容器 数值模拟

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