中国空间科学技术
中國空間科學技術
중국공간과학기술
CHINESE SPACE SCIENCE AND TECHNOLOGY
2010年
4期
76-82
,共7页
空间碎片%超高速撞击%穿孔%压力容器%数值模拟
空間碎片%超高速撞擊%穿孔%壓力容器%數值模擬
공간쇄편%초고속당격%천공%압력용기%수치모의
针对空间碎片超高速撞击充气压力容器前壁损伤问题,应用非线性动力学分析软件AUTODYN采用拉格朗日方法对球形弹丸撞击球形压力容器前壁穿孔进行了数值模拟研究.在建模过程中通过对容器壁内侧施加压力边界条件来模拟由于内充气体的作用在容器壁内产生的应力场,并通过与试验结果的比较验证了数值模拟方法的有效性.在此基础上针对容器的内充气体压力、球形弹丸直径及撞击速度对充气压力容器前壁穿孔的影响进行了研究.结果表明:在一定的气体压力下,气体压力对压力容器前壁穿孔直径与穿孔形态的影响可以忽略不计;而撞击速度及弹丸直径对穿孔直径及穿孔形态有着较大的影响,当撞击速度大于3km/s时,撞击穿孔边缘开始有裂纹产生,并且穿孔直径与裂纹直径随着弹丸直径及撞击速度的增加而增大.利用压力容器前壁穿孔的数值模拟结果进行计算可以得出当容器受到撞击速度大于3km/s的弹丸撞击后比撞击速度不大于3km/s时更易发生破坏.
針對空間碎片超高速撞擊充氣壓力容器前壁損傷問題,應用非線性動力學分析軟件AUTODYN採用拉格朗日方法對毬形彈汍撞擊毬形壓力容器前壁穿孔進行瞭數值模擬研究.在建模過程中通過對容器壁內側施加壓力邊界條件來模擬由于內充氣體的作用在容器壁內產生的應力場,併通過與試驗結果的比較驗證瞭數值模擬方法的有效性.在此基礎上針對容器的內充氣體壓力、毬形彈汍直徑及撞擊速度對充氣壓力容器前壁穿孔的影響進行瞭研究.結果錶明:在一定的氣體壓力下,氣體壓力對壓力容器前壁穿孔直徑與穿孔形態的影響可以忽略不計;而撞擊速度及彈汍直徑對穿孔直徑及穿孔形態有著較大的影響,噹撞擊速度大于3km/s時,撞擊穿孔邊緣開始有裂紋產生,併且穿孔直徑與裂紋直徑隨著彈汍直徑及撞擊速度的增加而增大.利用壓力容器前壁穿孔的數值模擬結果進行計算可以得齣噹容器受到撞擊速度大于3km/s的彈汍撞擊後比撞擊速度不大于3km/s時更易髮生破壞.
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