發(fā)布時(shí)間：2021-01-01 16:48

　　針對(duì)毫米級(jí)及更小尺寸空間碎片的超高速撞擊威脅,發(fā)展被動(dòng)防護(hù)技術(shù)是保護(hù)航天器在軌安全運(yùn)行的有效手段。目前,探索新型防護(hù)材料在空間碎片防護(hù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用是本領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。微孔莫來(lái)石泡沫陶瓷密度低,對(duì)沖擊能量具有良好的耗散作用,具備成為優(yōu)良防護(hù)材料的潛質(zhì)。本文采用超高速撞擊地面實(shí)驗(yàn)的方法,對(duì)微孔莫來(lái)石泡沫陶瓷和基于微孔莫來(lái)石泡沫陶瓷的防護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了超高速撞擊損傷及防護(hù)特性研究,研究結(jié)果可為航天器防護(hù)結(jié)構(gòu)的工程設(shè)計(jì)提供參考。首先,針對(duì)微孔莫來(lái)石泡沫陶瓷厚板,開(kāi)展了不同撞擊參數(shù)下的超高速撞擊實(shí)驗(yàn)研究。分析了微孔莫來(lái)石泡沫陶瓷厚板在鋁合金彈丸撞擊下的損傷形貌與特性,結(jié)合鋁合金球形彈丸的損傷特性,初步闡述了微孔莫來(lái)石泡沫陶瓷厚板的損傷和防護(hù)機(jī)理。微孔莫來(lái)石泡沫陶瓷在彈丸超高速撞擊下造成類紡錘型空腔損傷,空腔的深度和直徑分別隨著彈丸速度的增加而降低和增加,其中空腔的深度存在一個(gè)極值。球形鋁合金彈丸在超高速撞擊過(guò)程中,隨著速度增加,依次發(fā)生塑性變形、破碎等現(xiàn)象,有助于提高微孔莫來(lái)石泡沫的防護(hù)能力。其次,針對(duì)以微孔莫來(lái)石泡沫陶瓷為前板,鋁合金為后板的MPM-AL防護(hù)結(jié)構(gòu),開(kāi)展了不同撞擊參數(shù)、前板厚度和... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

空間碎片環(huán)境示意圖

圖 1-2 法國(guó) Cerise 微型衛(wèi)星失效事故原理示意圖為世人所熟知的是 2009 年 2 月發(fā)生的美俄衛(wèi)星相撞事故，當(dāng)時(shí)俄羅廢的通信衛(wèi)星與美國(guó)的另一顆通信衛(wèi)星在太空中相撞，事故造成了重后果。其中最直接就是導(dǎo)致地球空間軌道上新產(chǎn)生了上萬(wàn)個(gè)尺寸空間碎片，更多尺寸小于 1cm 的空間碎片數(shù)量更是無(wú)法統(tǒng)計(jì)。該事

料的發(fā)展始于 20 世紀(jì) 70 年代，是一種具有耐高米級(jí)到微米級(jí)不等，氣孔率在 20%～95%之間，使沫陶瓷是指在陶瓷內(nèi)部或表面含有大量開(kāi)口或閉般為微米級(jí)或亞微米級(jí)。是人工合成的多晶體纖維狀材料，Al2O3的含量為3Al2O3-2SiO2）一般采用膠體法生產(chǎn)。多晶莫來(lái)石富有彈性，微觀結(jié)構(gòu)是由莫來(lái)石微晶組成，由于結(jié)晶能力弱，即在加熱過(guò)程中，莫來(lái)石微晶不容維的強(qiáng)度是有利的[12]。的是一種以多晶莫來(lái)石纖維為原料，以無(wú)機(jī)結(jié)合藝經(jīng)干燥和機(jī)加工精制而成的板狀材料，密度 0僅保持了纖維狀高溫隔熱材料的優(yōu)良特征，并且何尺寸的微孔泡沫剛性產(chǎn)品，如圖 1-3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]填充式防護(hù)結(jié)構(gòu)彈道極限方程的差異演化優(yōu)化[J]. 賈光輝,姚光樂(lè),張帥.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(07)
[2]玄武巖/Kevlar纖維布填充防護(hù)結(jié)構(gòu)撞擊極限及損傷特性[J]. 賈古寨,哈躍,龐寶君,管公順,祖士明.  爆炸與沖擊. 2016(04)
[3]基于貝葉斯正則化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的鋁平板超高速撞擊損傷模式識(shí)別[J]. 劉源,龐寶君.  振動(dòng)與沖擊. 2016(12)
[4]美國(guó)DMSP-F13衛(wèi)星解體事件對(duì)空間碎片環(huán)境影響分析[J]. 龐寶君,王東方,肖偉科,彭科科.  航天器環(huán)境工程. 2015(04)
[5]NASA二級(jí)輕氣炮設(shè)備簡(jiǎn)介[J]. 王東方,肖偉科,龐寶君.  實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2014(04)
[6]空間碎片防護(hù)需求與防護(hù)材料進(jìn)展[J]. 鄭世貴,閆軍.  國(guó)際太空. 2014(06)
[7]填充式防護(hù)結(jié)構(gòu)彈道極限方程的多指標(biāo)尋優(yōu)[J]. 賈光輝,歐陽(yáng)智江,蔣輝,李軒.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(12)
[8]美俄衛(wèi)星相撞事件分析[J]. 朱魯青.  國(guó)際太空. 2009(05)
[9]高孔隙率Al2O3微孔陶瓷沖擊性能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 徐松林,張侃,鄭文,劉永貴,鄧向允.  實(shí)驗(yàn)力學(xué). 2008(06)
[10]5A06鋁合金單層板超高速撞擊彈道極限分析[J]. 賈斌,蓋芳芳,馬志濤,龐寶君.  材料科學(xué)與工藝. 2007(05)

博士論文
[1]孔隙類工程材料的靜動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究和在防護(hù)工程中的應(yīng)用[D]. 李煦陽(yáng).中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]彈丸超高速撞擊薄板碎片云建模研究[D]. 遲潤(rùn)強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[3]玄武巖纖維材料及其填充防護(hù)結(jié)構(gòu)超高速撞擊特性研究[D]. 哈躍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[4]航天器空間碎片防護(hù)結(jié)構(gòu)超高速撞擊特性研究[D]. 管公順.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]編織布多沖擊防護(hù)結(jié)構(gòu)高速撞擊損傷機(jī)理及防護(hù)性能分析[D]. 張彥權(quán).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)超高速撞擊防護(hù)性能研究[D]. 杜明俊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]航空泡沫鋁合金的制備與吸能性能研究[D]. 石建.中國(guó)民航大學(xué) 2016
[4]玄武巖布防護(hù)機(jī)理及其填充防護(hù)結(jié)構(gòu)撞擊極限分析[D]. 賈古寨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]層間距對(duì)多沖擊結(jié)構(gòu)超高速撞擊損傷特性影響研究[D]. 張羽.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[6]超高速撞擊玄武巖及Kevlar纖維布填充防護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張寶璽.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011



本文編號(hào)：2951647