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题名卫星高压气瓶的超高速撞击试验
被引量：7
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作者
张永
霍玉华
韩增尧
李明
黄洁
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机构
中国空间技术研究院
中国空气动力研究与发展中心超高速所
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出处
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2009年第1期56-61,共6页
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文摘
微流星体及空间碎片超高速撞击对在轨航天器构成了严重威胁,星上压力容器受空间碎片撞击后所产生的威胁是十分严重的,可能导致航天器发生灾难性失效,过早结束其使命。文章通过星上常用气瓶的超高速撞击试验,获取了不同弹丸撞击参数下气瓶器壁的通孔孔径,得到了在弹丸撞击速度为(6.5±0.3)km/s、无防护情况下气瓶器壁的弹道极限,并分析了导致充压气瓶灾难性失效的弹丸直径范围;通过对试验数据拟合,初步建立了弹丸正撞击速度为(6.5±0.3)km/s、无防护情况下气瓶器壁的通孔孔径预测公式,为航天器遭遇空间碎片撞击的风险评估及防护措施制定提供依据。
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关键词
充气压力容器
超高速撞击
空间碎片
航天器
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Keywords
gas-filled pressure vessel hypervelocity impact space debris spacecraft
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分类号
V528
[航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
TQ051.3
[化学工程]
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题名超高速撞击压力容器后壁损伤实验及建模研究
被引量：11
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作者
盖芳芳
才源
郝俊才
乔牧
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机构
黑龙江科技大学理学院
哈尔滨工业大学航天学院高速撞击研究中心
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2015年第13期12-17,共6页
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基金
国家自然科学基金青年项目(11202070)
黑龙江科技大学青年才俊培养项目(Q20130208)
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文摘
采用地面模拟撞击实验与理论分析相结合的手段,对球形弹丸超高速正撞击圆柱形充气压力容器后壁损伤问题进行研究。首先应用二级轻气炮进行压力容器超高速撞击实验,获得了容器后壁损伤特性;然后基于线弹性断裂力学、弹性力学理论,在弹丸不同破碎模式下,将碎片云及气体冲击波对容器后壁的作用简化为局部均布冲击载荷对固支圆板的作用,建立了容器后壁损伤预报模型,并通过与实验结果的比较,验证了模型的有效性。确定了在碎片云与气体冲击波作用下容器后壁产生穿孔和裂纹的临界条件及尺寸;并在考虑容器壁曲率影响的条件下,获得了容器后壁发生灾难性破坏的临界条件。
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关键词
空间碎片
超高速撞击
充气压力容器
撞击实验
损伤预报
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Keywords
space debris
hypervelocity impact
gas-filled pressure vessels
impact tests
damage prediction
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分类号
V423.42
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
O347
[理学—固体力学]
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题名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
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机构
哈尔滨工业大学空间碎片高速撞击研究中心
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出处
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2010年第4期76-82,共7页
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文摘
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。
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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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Keywords
space debris hypervelocity impaction Perforation pressure vessel Numerical simulation
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分类号
O346.5
[理学—固体力学]
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