本文關(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　出處：《國防科技大學(xué)學(xué)報》2017年02期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：基于航天器空間碎片被動防護需求,對一種新型填充式波紋夾層結(jié)構(gòu)進行超高速撞擊仿真研究,分析超高速撞擊過程以及結(jié)構(gòu)的穿孔破壞情況和所形成的碎片云的特性,并與相同面密度Whipple結(jié)構(gòu)進行對比。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)。隨撞擊初速從3 km/s~10 km/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)中的填充樹脂對碎片撞擊能量的吸收貢獻最大,后面板所吸收的能量所占比重較大,而前面板和波紋板對碎片撞擊能量的吸收貢獻較小。研究結(jié)果對空間碎片防護結(jié)構(gòu)的設(shè)計具有一定的參考意義。
[Abstract]:Based on the requirement of space debris passive protection, a new type of filled corrugated sandwich structure was simulated by hypervelocity impact. The hypervelocity impact process, the perforation failure of the structure and the characteristics of the debris cloud formed are analyzed. Compared with the Whipple structure with the same surface density, the impact phenomenon is similar to that of the Whipple structure, but the head velocity of the debris cloud is smaller than that of the Whipple structure. The maximum velocity and half angle of radial expansion are both larger than that of Whipple structure. With the increase of impact initial velocity from 3 km/s~10 km/s to 3 km/s~10 km/s, the impact perforation size of corrugated sandwich structure becomes larger. In addition, the filling resin in the structure contributes the most to the energy absorption of the debris impact, and the energy absorbed by the rear panel accounts for a large proportion. However, the front panel and corrugated plate have little contribution to the energy absorption of debris impact. The results of the study have some reference significance for the design of space debris protection structure.
【作者單位】： 南京理工大學(xué)智能彈藥國防重點學(xué)科實驗室;上海航天設(shè)備制造總廠;
【基金】：上海航天科技創(chuàng)新基金資助項目(SAST201333)
【分類號】：V411.8;V528
【正文快照】： 隨著人類航天活動日益頻繁地開展,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的平均相對速度約為10 km/s,具有極強的毀傷能力,這使航天器的運行安全受到了嚴(yán)重的威脅,因此空間碎片防護問題一直是國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者研究的重點[2-8]。對于數(shù)量龐大的毫米級和微米級碎

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 陳蓉;申麟;高朝輝;唐慶博;童科偉;;空間碎片減緩技術(shù)發(fā)展研究[J];國際太空;2014年03期

2 侯明強;龔自正;徐坤博;鄭建東;曹燕;牛錦超;;密度梯度薄板超高速撞擊特性的實驗研究[J];物理學(xué)報;2014年02期

3 張寶璽;哈躍;鄧云飛;龐寶君;;超高速撞擊Kevlar纖維布填充防護結(jié)構(gòu)研究[J];高壓物理學(xué)報;2013年01期

4 閆軍;鄭世貴;;填充式防護結(jié)構(gòu)填充層撞擊特性研究[J];載人航天;2013年01期

5 龔自正;楊繼運;張文兵;童靖宇;向樹紅;龐賀偉;;航天器空間碎片超高速撞擊防護的若干問題[J];航天器環(huán)境工程;2007年03期

6 柳森,李毅,黃潔,羅錦陽,謝愛民,石安華;用于驗證數(shù)值仿真的Whipple屏超高速撞擊試驗結(jié)果[J];宇航學(xué)報;2005年04期

7 張偉,龐寶君,鄒經(jīng)湘,張澤華;航天器微流星和空間碎片的防護方案[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1999年02期

【共引文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 雍青松;馬國政;王海斗;何鵬飛;;材料空間環(huán)境效應(yīng)研究方法與展望[J];潤滑與密封;2017年05期

2 周昊;郭銳;南博華;劉榮忠;;填充式波紋夾層結(jié)構(gòu)超高速撞擊特性仿真[J];國防科技大學(xué)學(xué)報;2017年02期

3 徐兵;崔思婕;徐敏捷;;基于SPH方法的彈丸侵徹仿真分析[J];大學(xué)物理實驗;2016年06期

4 王曉海;;空間碎片及探測防護與減緩清除技術(shù)發(fā)展[J];衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò);2016年09期

5 劉先應(yīng);蓋芳芳;李志強;王志華;;錐形彈丸超高速撞擊防護屏的碎片云特性參數(shù)研究[J];高壓物理學(xué)報;2016年03期

6 高朝輝;王俊峰;童科偉;容易;龍樂豪;;重型運載火箭發(fā)射空間太陽能電站相關(guān)技術(shù)問題分析[J];導(dǎo)彈與航天運載技術(shù);2016年02期

7 劉治東;龐寶君;劉剛;向明江;劉源;賈東永;;超高速撞擊聲發(fā)射信號在Whipple結(jié)構(gòu)中的傳播時序特性研究[J];宇航學(xué)報;2015年03期

8 王東方;肖偉科;龐寶君;;NASA二級輕氣炮設(shè)備簡介[J];實驗流體力學(xué);2014年04期

9 閆軍;鄭世貴;韓增堯;劉洋;;天宮一號空間碎片防護設(shè)計與實踐[J];中國科學(xué):技術(shù)科學(xué);2014年03期

10 文雪忠;柯發(fā)偉;陳萍;馬兆俠;黃潔;;N型防護結(jié)構(gòu)的試驗與仿真研究[J];實驗流體力學(xué);2014年02期

【二級參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 哈躍;劉志勇;管公順;龐寶君;;玄武巖纖維布超高速撞擊損傷分析[J];高壓物理學(xué)報;2012年05期

2 宋衛(wèi)東;栗建橋;劉海燕;;超高速撞擊下鈦基復(fù)合材料動力學(xué)行為研究[J];高壓物理學(xué)報;2011年05期

3 賈斌;馬志濤;龐寶君;;含泡沫鋁防護結(jié)構(gòu)的超高速撞擊數(shù)值模擬研究[J];高壓物理學(xué)報;2009年06期

4 黃海軍;沈強;羅國強;張聯(lián)盟;;利用多層阻抗梯度飛片產(chǎn)生準(zhǔn)等熵壓縮的理論解析[J];物理學(xué)報;2007年03期

5 李金柱,黃風(fēng)雷,張慶明;超高速彈丸撞擊三維編織C/SiC復(fù)合材料雙層板結(jié)構(gòu)的實驗研究[J];高壓物理學(xué)報;2004年02期

6 沈強,張聯(lián)盟,王傳彬,華勁松,譚華,經(jīng)福謙;梯度飛片材料的波阻抗分布設(shè)計與優(yōu)化[J];物理學(xué)報;2003年07期

7 經(jīng)福謙;超高速碰撞現(xiàn)象[J];爆炸與沖擊;1990年03期

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 洪流;飛機制造中的夾層結(jié)構(gòu)[J];航空材料;1959年02期

2 Ю.Д.ДУДИНА;;連續(xù)制造玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)的方法[J];玻璃鋼資料;1973年03期

3 華元新;夾層結(jié)構(gòu)設(shè)計[J];玻璃鋼;1978年04期

4 范炳鶴;軸對稱夾層結(jié)構(gòu)熱應(yīng)力研究[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報;1978年03期

5 周祝林;夾層結(jié)構(gòu)試驗方法評論[J];玻璃鋼/復(fù)合材料;1988年03期

6 周祝林;夾層結(jié)構(gòu)導(dǎo)彈包裝箱設(shè)計計算[J];纖維復(fù)合材料;2003年01期

7 鄭錫濤;孫秦;李野;柴亞南;曹正華;;全厚度縫合復(fù)合材料泡沫芯夾層結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究與損傷容限評定[J];復(fù)合材料學(xué)報;2006年06期

8 譚永剛;肖軍;李勇;董偉鋒;原永虎;張佐光;;夾層結(jié)構(gòu)剪切試驗方法分析與改進[J];復(fù)合材料學(xué)報;2008年03期

9 關(guān)世偉;;曲面夾層結(jié)構(gòu)成形壓力和反彈分析[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2009年02期

10 鄭曉霞;鄭錫濤;屈天驕;張建鋒;;縫紉泡沫芯夾層結(jié)構(gòu)低速沖擊損傷分析[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2010年05期

相關(guān)會議論文 前10條

1 孫萬;曹增強;;復(fù)合材料斜面夾層結(jié)構(gòu)特種連接技術(shù)研究[A];第十五屆全國復(fù)合材料學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2008年

2 李光亮;鄭錫濤;鄭曉霞;杜興剛;;復(fù)合材料泡沫芯夾層結(jié)構(gòu)低速沖擊損傷分析[A];復(fù)合材料：創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展(下冊)[C];2010年

3 楊仲;張博明;孫新楊;;內(nèi)壓載荷下夾層復(fù)合材料圓筒開口分析[A];第十五屆全國復(fù)合材料學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];2008年

4 張華;姜健;楊明;陳夢怡;嵇培軍;崔溢;;拼接對夾層結(jié)構(gòu)性能的影響研究[A];復(fù)合材料——基礎(chǔ)、創(chuàng)新、高效：第十四屆全國復(fù)合材料學(xué)術(shù)會議論文集（下）[C];2006年

5 周祝林;吳伯明;曹桂芬;;夾層結(jié)構(gòu)彎曲試驗方法試驗驗證研究報告[A];復(fù)合材料：創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展(下冊)[C];2010年

6 周祝林;吳伯明;曹桂芬;;新型3D夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料污水池蓋罩強度剛度設(shè)計計算[A];復(fù)合材料：創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展(下冊)[C];2010年

7 唐妹紅;居建國;;PMI高性能泡沫夾層材料在航天產(chǎn)品中的應(yīng)用研究[A];第十五屆全國復(fù)合材料學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2008年

8 衛(wèi)明山;丁巧愛;曹海;;支撐式薄板夾層結(jié)構(gòu)支撐間距試驗研究[A];第七屆全國工程結(jié)構(gòu)安全防護學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

9 陶恒;;玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)對電磁波吸收性能的計算[A];第十一屆玻璃鋼/復(fù)合材料學(xué)術(shù)年會論文集[C];1995年

10 周祝林;吳群益;陳國權(quán);王方圓;朱永峨;;艦船用玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)[A];第十二屆玻璃鋼/復(fù)合材料學(xué)術(shù)年會論文集[C];1997年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 邢礫云;航空泡沫芯材及夾層結(jié)構(gòu)的太赫茲無損檢測研究[D];吉林大學(xué);2016年

2 王杰;復(fù)合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)低速沖擊與沖擊后壓縮性能研究[D];上海交通大學(xué);2013年

3 黨旭丹;X-cor夾層結(jié)構(gòu)制備與力學(xué)性能研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

4 張銳;格柵夾層結(jié)構(gòu)熱變形的微結(jié)構(gòu)力學(xué)分析和數(shù)值計算[D];北京科技大學(xué);2015年

5 薛雁;壓電—壓磁夾層結(jié)構(gòu)的圣維南端部效應(yīng)研究[D];北京交通大學(xué);2014年

6 王海英;夾層結(jié)構(gòu)振動聲輻射特性研究[D];大連理工大學(xué);2009年

7 閆法強;夾層結(jié)構(gòu)天線罩材料的設(shè)計、制備及其寬頻透波性能[D];武漢理工大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 賴基平;新型復(fù)合材料集裝箱地板的分層特性研究[D];華南理工大學(xué);2015年

2 劉寶;埋入式樁板路基粗顆粒夾層結(jié)構(gòu)應(yīng)力波傳播特性研究[D];西南交通大學(xué);2014年

3 賀禮財;蜂窩鋁芯面外等效彈性常數(shù)預(yù)測及屈曲性能分析[D];湘潭大學(xué);2015年

4 湯洋;蜂窩夾層結(jié)構(gòu)失效模式及疲勞性能的試驗研究[D];中國海洋大學(xué);2015年

5 丁冰;Ti/CFRP/Ti夾層結(jié)構(gòu)高速沖擊損傷研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

6 劉太渠;椰子中果皮復(fù)合夾層結(jié)構(gòu)的抗撞性研究[D];湖南大學(xué);2016年

7 沈裕峰;K-cor夾層結(jié)構(gòu)濕熱環(huán)境力學(xué)性能及其影響研究[D];南京航空航天大學(xué);2016年

8 譚年富;復(fù)合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)低速沖擊后的面內(nèi)力學(xué)性能研究[D];上海交通大學(xué);2012年

9 高貴陽;三維間隔連體織物夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的制備與性能研究[D];武漢理工大學(xué);2014年

10 杜希巖;玻璃纖維軸向經(jīng)編織物增強夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的制備與性能研究[D];東華大學(xué);2007年

，

本文編號：1467172