針對毫米級及更小尺寸空間碎片的超高速撞擊威脅,發(fā)展被動防護技術(shù)是保護航天器在軌安全運行的有效手段。目前,探索新型防護材料在空間碎片防護結(jié)構(gòu)中的應用是本領(lǐng)域的研究熱點之一。微孔莫來石泡沫陶瓷密度低,對沖擊能量具有良好的耗散作用,具備成為優(yōu)良防護材料的潛質(zhì)。本文采用超高速撞擊地面實驗的方法,對微孔莫來石泡沫陶瓷和基于微孔莫來石泡沫陶瓷的防護結(jié)構(gòu)進行了超高速撞擊損傷及防護特性研究,研究結(jié)果可為航天器防護結(jié)構(gòu)的工程設(shè)計提供參考。首先,針對微孔莫來石泡沫陶瓷厚板,開展了不同撞擊參數(shù)下的超高速撞擊實驗研究。分析了微孔莫來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石泡沫陶瓷厚板的損傷和防護機理。微孔莫來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極值。球形鋁合金彈丸在超高速撞擊過程中,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石泡沫的防護能力。其次,針對以微孔莫來石泡沫陶瓷為前板,鋁合金為后板的MPM-AL防護結(jié)構(gòu),開展了不同撞擊參數(shù)、前板厚度和... 

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

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

空間碎片環(huán)境示意圖

圖 1-2 法國 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，當時俄羅廢的通信衛(wèi)星與美國的另一顆通信衛(wèi)星在太空中相撞，事故造成了重后果。其中最直接就是導致地球空間軌道上新產(chǎn)生了上萬個尺寸空間碎片，更多尺寸小于 1cm 的空間碎片數(shù)量更是無法統(tǒng)計。該事

料的發(fā)展始于 20 世紀 70 年代，是一種具有耐高米級到微米級不等，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口或閉般為微米級或亞微米級。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)。多晶莫來石富有彈性，微觀結(jié)構(gòu)是由莫來石微晶組成，由于結(jié)晶能力弱，即在加熱過程中，莫來石微晶不容維的強度是有利的[12]。的是一種以多晶莫來石纖維為原料，以無機結(jié)合藝經(jīng)干燥和機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】：
期刊論文
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[7]填充式防護結(jié)構(gòu)彈道極限方程的多指標尋優(yōu)[J]. 賈光輝,歐陽智江,蔣輝,李軒.  北京航空航天大學學報. 2013(12)
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博士論文
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碩士論文
[1]編織布多沖擊防護結(jié)構(gòu)高速撞擊損傷機理及防護性能分析[D]. 張彥權(quán).哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]柔性復合材料結(jié)構(gòu)超高速撞擊防護性能研究[D]. 杜明俊.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[3]航空泡沫鋁合金的制備與吸能性能研究[D]. 石建.中國民航大學 2016
[4]玄武巖布防護機理及其填充防護結(jié)構(gòu)撞擊極限分析[D]. 賈古寨.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[5]層間距對多沖擊結(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 2012
[6]超高速撞擊玄武巖及Kevlar纖維布填充防護結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[D]. 張寶璽.哈爾濱工業(yè)大學 2011



本文編號：2951647