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关于弹坑论文范文写作 球形弹丸超高速斜撞击弹坑特性数值模拟相关论文写作资料

主题:弹坑论文写作 时间:2024-01-08

球形弹丸超高速斜撞击弹坑特性数值模拟,该文是关于弹坑论文范文,为你的论文写作提供相关论文资料参考。

弹坑论文参考文献:

弹坑论文参考文献

摘 要: 微流星体和空间碎片与航天器之间发生的超高速撞击是航天器在轨运行的重大威胁,近年来随着发射次数的增多,航天器的安全受到了越来越多的威胁,超高速撞击的现象受到了更多的重视.应用AUTODYN软件,采用Lagrange方法,对2A12的弹丸高速斜撞击5A06的单层板形成的弹坑特性进行数值模拟.首先将数值模拟结果与实验结果比较,验证模型的有效性,之后应用原有的计算模型对弹丸撞击速度与受撞击板上形成弹坑的特性进行相关研究.数值模拟的结果表明:在弹丸直径和弹丸撞击角度都固定的情况下,其形成弹坑的坑深与坑径会随撞击速度的变化而改变.

Abstract: The super-high-speed impact between the micro-meteoroids and the space debris and the spacecraft is a major threat to the on-orbit of the spacecraft. In recent years, with the increase of the number of launches, the spacecraft"s safety has been threatened more and more. The phenomenon of hypervelocity impact has received more attention. By using AUTODYN software and using Lagrange method, the crater characteristics of 2A12 projectile with high speed oblique impact 5A06 are simulated numerically. First, the numerical simulation results are compared with the experimental results to verify the validity of the model. Then the original calculation model is used to study the impact velocity of the projectile and the characteristics of crater formed on the impact plate. The numerical simulation results show that the pit depth and pit diameter of the crater will change with the impact velocity when both the projectile diameter and the projectile impact angle are fixed.

關键词: 超高速斜撞击;单层板;弹坑;数值模拟

Key words: hypervelocity oblique impact;single plate;crater;numerical simulation

中图分类号:O347 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2018)07-0102-05

0 引言

近年来,随着航天事业的迅速发展,超高速撞击研究引起广泛的关注,以飞行器防护为典型应用背景的超高速撞击研究集中表现在撞击后弹坑特性和寻求适当的防护材料或结构方面.由于空间碎片大多数时候都是斜撞击航天器,所以通过研究超高速斜撞击形成弹坑的特性(主要是坑深、坑径),能够更加直观地了解航天器的损伤行为,从而能更加有效的减少碎片撞击对航天器的损伤.目前,对超高速撞击领域的研究主要集中在地面撞击实验、理论分析和数值仿真研究方面[1].在理论分析研究方面做出代表性的工作的研究者有A.J.Piekutowski[2]、Swift[3]、Enrico Corvonato[4]等人,在数值仿真研究方面D.J.Gardner[5]、D. Lacerda[6]、F.K.Schafer[7]、S.R.beissel[8]、S.H.Paik[9]等人均做出了代表性工作.

中国对超高速撞击已经开展了各项研究,其中中国空气动力研究与发展中心的柳毅、李毅[10],哈尔滨工业大学的管公顺[11]、北京理工大学的张庆明[12]、国防科技大学的龙仁荣、崔伟峰[13]、,北京航空航天大学的胡震东[14]、中国工程物理研究院流体物理研究所的唐蜜[15]等人进行了深入研究,并取做到了相当重要的研究成果,这不仅对国际已有的研究结果进行了验证与补充,同时也夯实了国内今后开展相关研究工作的基础.

本文数值模拟应用的软件为AUTODYN,是一款商业有限元分析软件,数值模拟采用的为Lagrange方法,数值模拟内容为球形弹丸超高速斜撞击单层板,并且对撞击所产生的弹坑特性进行研究,通过对比分析已有的实验结果,做到出数值模拟结果比较相符与实验结果,验证了该数值模型的有效性;之后应用原有的计算模型对弹丸撞击速度与受撞击板上形成弹坑的特性进行相关研究.

1 数值模拟方法

1.1 Lagrange法

采用Lagrange方法,将数值模拟计算网格与研究对象固定在一起,能够较好的跟踪研究对象的运动轨迹,特别是识别物体界面的易做到性,如图1所示.但如果撞击速度过高,受撞击的弹靶界面或自由表面附近的物质必然会产生较大的畸变,具体情形如图2所示,由此将导致相关数值误差(主要是截断误差)迅猛增大甚至游客可能产生单元质量成负的情况,或者由于单元某一边长值变做到极小,导致受稳定性控制的时间步长值也变做到极小,最终结果是计算过程缓慢、由步数增多导致累积误差增大,而采用三角形单元及重新分区可以有效的解决大畸变问题[16].

结论:关于本文可作为弹坑方面的大学硕士与本科毕业论文弹坑论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。

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