在對國內(nèi)外超高速撞擊條件下空間碎片形狀效應研究技術路線進行分析的基礎上,介紹了近年來國內(nèi)外研究人員在超高速撞擊條件下形狀效應領域的研究現(xiàn)狀和最新進展,并立足國內(nèi)航天器空間碎片防護工程需求現(xiàn)狀,結合研究現(xiàn)狀和最新進展,探討了我國未來在超高速撞擊條件下空間碎片形狀效應研究領域的發(fā)展方向。 

【文章來源】：裝備環(huán)境工程. 2020,17(03)

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

文獻[25]仿真結果與文獻[19]獲得的彈道極限對比

可以看到，圖9與圖6有明顯的不同，圖6中，球形彈丸彈道極限曲線基本處于最高位置，說明具有最小的損傷能力。在圖9中，這一結論不再適用，球形彈丸彈道極限曲線不再處于最高位置，而是被其他曲線交替覆蓋。這也說明彈丸形狀效應研究的復雜性，由于非球形彈丸為非中心對稱結構，彈丸形狀、撞擊速度、撞擊姿態(tài)均會對彈丸的損傷能力產(chǎn)生不可忽略的影響。圖9 轉化為特征長度與撞擊速度關系的彈道極限曲線

圖8 不同撞擊角度下后板損傷模式為了評價非球形彈丸不同撞擊姿態(tài)下的彈道極限特性，Williamsen等人[30]基于地面超高速撞擊解體試驗分析，選用數(shù)量最多的立方體和方形薄片作為空間碎片的典型形狀。利用類似于飛行器生存性分析中的方法，首次引入了方向權重的概念，立方體最終的彈道極限可通過各種姿態(tài)下彈道極限結果加權計算獲得。將對立方體的撞擊姿態(tài)劃分為26個典型姿態(tài)，如圖10所示。箭頭的方向代表了空間碎片的速度方向，每一個箭頭對應著空間碎片的一種撞擊姿態(tài)。將速度方向與立方體表面法向量重合的情況稱為“面撞擊”，共有6個（方向權重為23%）；速度方向與立方體表面法向量成45°夾角的情況稱為“邊撞擊”，共12個（方向權重為46%）；速度方向與體對角線重合的情況稱為“角撞擊”，共8個（方向權重為31%）。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]圓柱形長桿超高速正碰撞薄板結構破碎效應[J]. 汪慶桃,吳克剛,陳志陽.  振動與沖擊. 2017(05)
[2]超高速撞擊絲網(wǎng)防護屏彈丸形狀效應數(shù)值模擬研究[J]. 林敏,龐寶君,張凱.  振動與沖擊. 2012(18)
[3]基于特征長度的非球形彈丸超高速撞擊碎片云特性研究[J]. 徐坤博,龔自正,侯明強,鄭建東,楊繼運.  高壓物理學報. 2012(01)
[4]超高速撞擊中的彈丸形狀效應數(shù)值模擬研究[J]. 徐坤博,龔自正,侯明強,代福,鄭建東.  航天器環(huán)境工程. 2010(05)
[5]彈丸形狀對超高速撞擊厚合金鋁靶成坑影響的數(shù)值模擬[J]. 張偉,管公順,賈斌,龐寶君.  高壓物理學報. 2008(04)
[6]超高速撞擊彈丸形狀效應數(shù)值模擬研究[J]. 馬文來,張偉,龐寶君,陳海輝.  宇航學報. 2006(06)



本文編號：3070107