基于最優(yōu)運輸無網(wǎng)格法的Whipple屏超高速撞擊數(shù)值模擬
發(fā)布時間:2021-11-13 03:25
Whipple屏是航天器防護空間碎片撞擊的常用結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有的方法在模擬Whipple屏超高速撞擊時均存在問題,本文采用最優(yōu)運輸無網(wǎng)格法(optimal transportation meshfree, OTM)對其進行模擬。OTM法是一種拉格朗日無網(wǎng)格法,其特點是運用最優(yōu)運輸理論對時間進行離散,采用帶有位置信息的節(jié)點和帶有材料信息的物質(zhì)點對空間進行離散,利用局部最大熵(local maximum entropy, LME)方法得到插值函數(shù),基于能量釋放率來判斷材料是否失效。本文首先用OTM法對鋁球超高速撞擊單層鋁板進行模擬,通過與實驗結(jié)果和各類SPH法的計算結(jié)果對比,驗證了OTM法在超高速撞擊問題上的適用性;然后采用OTM法對Whipple屏超高速撞擊進行模擬,將OTM法預(yù)測的緩沖墻與后墻的損傷情況與實驗結(jié)果進行對比,結(jié)果顯示OTM法不僅能準確預(yù)測緩沖墻的彈孔直徑,也能很好地模擬出后墻的剝落、穿透情況和碎片云的形態(tài)。
【文章來源】:爆炸與沖擊. 2020,40(07)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋁彈丸超高速撞擊防護結(jié)構(gòu)的研究進展[J]. 林健宇,羅斌強,徐名揚,宋衛(wèi)東,柏勁松,裴曉陽,于繼東,李平. 高壓物理學報. 2019(03)
[2]基于擬流體模型的SPH新方法及其在彈丸超高速碰撞薄板中的應(yīng)用[J]. 強洪夫,范樹佳,陳福振,劉虎. 爆炸與沖擊. 2017(06)
[3]空間碎片高速撞擊的數(shù)值模擬方法評述[J]. 張婷婷,魏強,侯慶志,王優(yōu)優(yōu),楊賢金. 材料導報. 2017(S2)
[4]鋁雙層板結(jié)構(gòu)撞擊損傷的板間距效應(yīng)實驗研究[J]. 管公順,朱耀,遲潤強,哈躍,龐寶君. 材料科學與工藝. 2008(05)
[5]高速碰撞下航天器防護結(jié)構(gòu)效能評價[J]. 劉有英,王海福. 彈箭與制導學報. 2005(SA)
[6]用于驗證數(shù)值仿真的Whipple屏超高速撞擊試驗結(jié)果[J]. 柳森,李毅,黃潔,羅錦陽,謝愛民,石安華. 宇航學報. 2005(04)
[7]空間碎片超高速碰撞數(shù)值模擬的SPH方法[J]. 閆曉軍,張玉珠,聶景旭. 北京航空航天大學學報. 2005(03)
[8]超高速碰撞下Whipple防護結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬[J]. 閻曉軍,張玉珠,聶景旭. 宇航學報. 2002(05)
碩士論文
[1]物質(zhì)點法在Whipple防護結(jié)構(gòu)高速沖擊中的應(yīng)用研究[D]. 尹曉文.太原理工大學 2018
本文編號:3492222
【文章來源】:爆炸與沖擊. 2020,40(07)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋁彈丸超高速撞擊防護結(jié)構(gòu)的研究進展[J]. 林健宇,羅斌強,徐名揚,宋衛(wèi)東,柏勁松,裴曉陽,于繼東,李平. 高壓物理學報. 2019(03)
[2]基于擬流體模型的SPH新方法及其在彈丸超高速碰撞薄板中的應(yīng)用[J]. 強洪夫,范樹佳,陳福振,劉虎. 爆炸與沖擊. 2017(06)
[3]空間碎片高速撞擊的數(shù)值模擬方法評述[J]. 張婷婷,魏強,侯慶志,王優(yōu)優(yōu),楊賢金. 材料導報. 2017(S2)
[4]鋁雙層板結(jié)構(gòu)撞擊損傷的板間距效應(yīng)實驗研究[J]. 管公順,朱耀,遲潤強,哈躍,龐寶君. 材料科學與工藝. 2008(05)
[5]高速碰撞下航天器防護結(jié)構(gòu)效能評價[J]. 劉有英,王海福. 彈箭與制導學報. 2005(SA)
[6]用于驗證數(shù)值仿真的Whipple屏超高速撞擊試驗結(jié)果[J]. 柳森,李毅,黃潔,羅錦陽,謝愛民,石安華. 宇航學報. 2005(04)
[7]空間碎片超高速碰撞數(shù)值模擬的SPH方法[J]. 閆曉軍,張玉珠,聶景旭. 北京航空航天大學學報. 2005(03)
[8]超高速碰撞下Whipple防護結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬[J]. 閻曉軍,張玉珠,聶景旭. 宇航學報. 2002(05)
碩士論文
[1]物質(zhì)點法在Whipple防護結(jié)構(gòu)高速沖擊中的應(yīng)用研究[D]. 尹曉文.太原理工大學 2018
本文編號:3492222
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