高压物理学报
高壓物理學報
고압물이학보
CHINESE JOURNAL OF HIGH PRESSURE PHYSICS
2009年
3期
223-228
,共6页
空间碎片%高速撞击%压力容器%数值模拟%碎片云
空間碎片%高速撞擊%壓力容器%數值模擬%碎片雲
공간쇄편%고속당격%압력용기%수치모의%쇄편운
space debris%hypervelocity impact%pressure vessels%numerical simulation%debris clouds
针对空间碎片超高速撞击充气压力容器问题,应用非线性动力学分析软件AUTODYN-2D,采用SPH方法对碎片云在高压气体中的运动特性进行了数值模拟研究.在建模过程中,分析比较了材料状态方程对数值模拟结果的影响,并通过与实验结果的比较,选取了适合该问题的状态方程,验证了数值模拟方法的有效性.结果表明:由于容器内压气体的存在,碎片云运动发生减速,并且碎片云的轴向扩展速度相对于碎片云的径向扩展速度减速较慢;高速撞击产生的碎片云与容器内的高压气体发生了强烈的相互作用,碎片云尖端产生的钉状物及高压气体中产生的冲击波是控制容器在撞击后发生进一步破坏的两个重要因素.
針對空間碎片超高速撞擊充氣壓力容器問題,應用非線性動力學分析軟件AUTODYN-2D,採用SPH方法對碎片雲在高壓氣體中的運動特性進行瞭數值模擬研究.在建模過程中,分析比較瞭材料狀態方程對數值模擬結果的影響,併通過與實驗結果的比較,選取瞭適閤該問題的狀態方程,驗證瞭數值模擬方法的有效性.結果錶明:由于容器內壓氣體的存在,碎片雲運動髮生減速,併且碎片雲的軸嚮擴展速度相對于碎片雲的徑嚮擴展速度減速較慢;高速撞擊產生的碎片雲與容器內的高壓氣體髮生瞭彊烈的相互作用,碎片雲尖耑產生的釘狀物及高壓氣體中產生的遲擊波是控製容器在撞擊後髮生進一步破壞的兩箇重要因素.
침대공간쇄편초고속당격충기압력용기문제,응용비선성동역학분석연건AUTODYN-2D,채용SPH방법대쇄편운재고압기체중적운동특성진행료수치모의연구.재건모과정중,분석비교료재료상태방정대수치모의결과적영향,병통과여실험결과적비교,선취료괄합해문제적상태방정,험증료수치모의방법적유효성.결과표명:유우용기내압기체적존재,쇄편운운동발생감속,병차쇄편운적축향확전속도상대우쇄편운적경향확전속도감속교만;고속당격산생적쇄편운여용기내적고압기체발생료강렬적상호작용,쇄편운첨단산생적정상물급고압기체중산생적충격파시공제용기재당격후발생진일보파배적량개중요인소.
SPH methods in AUTODYN-2D was used to investigate the characteristics of debris clouds propagation inside the gas-filled pressure vessels for hypervelocity impact on the pressure vessels.The effect of equation of state on debris cloud was examined.A better correlation between experimental and numerical results was obtained.The result shows a strong interaction between cloud debris and pressurized gas.The pressurized gas in vessel reduces strongly the radial and axial velocity of the debris cloud."Spike" of the debris clouds and shock wave are shown to be important factors governing the damage of pressure vessel.