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文檔簡(jiǎn)介
1、目前,地球空間碎片環(huán)境隨著航天事業(yè)的發(fā)展日益惡化,其對(duì)航天器的危害主要是超高速撞擊現(xiàn)象,厘米量級(jí)的空間碎片可擊穿任何防護(hù)屏,導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損壞。尤其對(duì)于壓力容器,還可能導(dǎo)致泄漏和航天器的位姿失控,造成嚴(yán)重的危害。另外,衛(wèi)星攔截技術(shù)的發(fā)展使未來戰(zhàn)爭(zhēng)范圍可能擴(kuò)展到外層空間,各種發(fā)射形式的動(dòng)能彈及具有軌道機(jī)動(dòng)能力的小衛(wèi)星均可執(zhí)行空間攻防任務(wù)。
本文以某典型SAR衛(wèi)星的構(gòu)型布局方案為研究載體,針對(duì)SAR衛(wèi)星撓性伸出結(jié)構(gòu)和貯箱模型受到的
2、不同撞擊條件,利用數(shù)值分析方法,研究各受撞部件的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)及損傷狀態(tài)。
本文首先對(duì)太陽(yáng)帆板和SAR天線中作為承載面板的蜂窩夾層板結(jié)構(gòu)建立力學(xué)性能等效模型,利用基于蜂胞的Y模型理論和動(dòng)態(tài)等效法,計(jì)算得到了等效正交各向異性板模型的力學(xué)性能參數(shù),為有限元分析奠定了基礎(chǔ)。
對(duì)于太陽(yáng)能帆板和SAR天線及其可展支撐結(jié)構(gòu),主要對(duì)其進(jìn)行圓柱形彈體的低速撞擊模擬。利用Pro/E和LS-DYN軟件相結(jié)合的方法建立有限元模型,通過仿真獲得
3、了撞擊目標(biāo)的損傷效果,最大撓度,彈體的運(yùn)動(dòng)形式,以及能量的傳遞效率等數(shù)據(jù),總結(jié)了不同撞擊速度和角度下各參數(shù)的變化規(guī)律。
最后,對(duì)于考慮艙壁遮擋狀態(tài)的貯箱模型,在AUTODYN軟件中建立了其受到厘米量級(jí)彈丸超高速撞擊的2D軸對(duì)稱分析模型,利用SPH光滑粒子算法,通過數(shù)值仿真得到了一次撞擊和二次撞擊的狀態(tài)云圖,通過與相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式的對(duì)比證明了分析的有效性。在分析的基礎(chǔ)上,總結(jié)了艙壁的穿孔、貯箱的大中心孔和侵徹成坑范圍等損傷特性隨彈速
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