侯明强
- 作品数：12 被引量：37H指数：4
- 供职机构：中国空间技术研究院更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学兵器科学与技术一般工业技术更多>>
- 基于特征长度的非球形弹丸超高速撞击碎片云特性研究被引量：4
- 2012年
- 根据ORDEM2000模型和卫星标准解体模型(SBM),确定空间中真实空间碎片的典型形状和撞击姿态。利用AUTODYN仿真软件,基于碎片特征长度,对立方体、方形薄片超高速撞击产生的碎片云进行三维数值模拟,从形状、质量分布、速度分布与能量分布深入分析碎片云特性,并与通用的球形标准弹丸进行比对。结果表明:弹丸形状及撞击姿态对碎片云特性有显著影响,立方体和方形薄片弹丸角撞击时产生的毁伤能力最大,而球形弹丸最小。因此,基于标准球形弹丸获得的弹道极限方程低估了航天器遭受空间碎片撞击损伤的风险,而基于真实碎片特征长度的弹丸形状效应研究将对现行的球形弹丸弹道极限方程(或曲线)做出更合理的修正。
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- 关键词：超高速撞击碎片云数值仿真
- 密度梯度薄板超高速撞击特性的实验研究被引量：15
- 2014年
- 以二级轻气炮作为加载手段,在撞击速度范围为4.0—7.0 km/s内获得了Ti6Al4V/Ly12 Al/聚酰胺纤维密度梯度薄板的穿孔特性、验证板损伤特性和弹道极限特性.与Ly12 Al薄板的相应实验结果的对比显示,在相同撞击速度下,该密度梯度薄板的穿孔直径更大,且随撞击速度的增大而增加;其验证板上的撞击坑尺寸小,且随撞击速度的增大而减小;其弹道极限比Ly12 Al薄板的弹道极限高50%以上.分析认为,超高速撞击下Ti6Al4V/Ly12 Al/聚酰胺纤维密度梯度薄板中高阻抗的Ti6Al4V产生的峰值冲击压力比Ly12 Al薄板的峰值冲击压力高,这增强了对弹丸的破碎能力;而其中的聚酰胺纤维层延长了冲击波在薄板中的传播时间,增大了冲击波的耗散,使撞击过程中转化的不可逆功增多,从而消耗了弹丸更多的动能.使用这种密度梯度材料作为防护屏具有很好的抗撞击能力,在航天器空间碎片防护工程应用中具有很大的潜力.
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- 关键词：超高速撞击
- 基于弹丸最大碎片理论的碎片云模型被引量：5
- 2012年
- 文章基于弹丸最大碎片理论,建立了一种新的碎片云模型。假设碎片云分为缓冲板碎片云、弹丸碎片云及弹丸最大碎片3个部分,而缓冲板碎片云和弹丸碎片云分别为2个大小不等的膨胀球壳,而弹丸最大碎片与这2个球壳头部相切。该模型与Schonberg模型和Swift模型的对比分析结果表明,新模型形式简单、精度高、适用范围广,可以有效指导航天器空间碎片防护结构设计与防护性能分析。
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- 关键词：超高速撞击
- 一种新概念密度梯度型高性能空间碎片防护结构
- 依据冲击波理论和防护原理提出了一种新概念密度梯度型空间碎片防护结构。研究了该防护结构的防护能力，分析了缓冲屏不同的密度梯度，缓冲屏中不同密度材料的厚度比例对其防护能力的影响。结果表明在相同面密度下，新概念密度梯度型防护结...
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- 关键词：空间碎片防护航天器超高速撞击
- 文献传递
- 超高速撞击中的弹丸形状效应数值模拟研究被引量：5
- 2010年
- 文章用AUTODYN仿真软件对球形、圆锥形、圆柱形和盘形4种不同形状弹丸超高速撞击Whipple防护结构所产生的碎片云形貌特征及对后墙的毁伤程度进行了数值仿真研究。对比分析结果指出:质量与速度相等的4种不同形状弹丸撞击缓冲屏所产生的碎片云有明显差异;弹丸长径比越小,穿过缓冲屏后的破碎程度越大;在5km/s撞击速度下,球形弹丸对后墙的毁伤程度最小,而圆柱形弹丸的毁伤程度最大。这说明弹丸的形状对超高速撞击结果有显著影响,在航天器超高速撞击风险评估和防护工程设计中应充分考虑弹丸的形状效应。球形弹丸的弹道极限曲线在防护结构的碎片防护能力评价时存在高估的问题,在实际工作中要特别注意这一点。
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- 关键词：超高速撞击数值仿真
- 密度梯度型防护结构碎片云特性理论分析
- 本文利用基于弹丸最大碎片的碎片云模型计算了密度梯度型防护结构的碎片云参数,分析了密度梯度型防护结构性能比Whipple防护结构优异的原因.计算结果表明:(1)缓冲屏碎片云膨胀速度小于Whipple结构,但轴向速度大于Wh...
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- 关键词：航天器
- 文献传递
- 一种新的Whipple防护结构弹道极限方程准确率分析被引量：3
- 2012年
- 文章提出一种新的Whipple防护结构弹道极限方程,对之进行了准确率分析,并与NASA约翰逊空间中心最新的Christiansen方程进行了对比。结果显示:新方程对国内外大量试验数据的预测准确率达到了78%,而Christiansen方程的预测准确率为72%。对于国内200多次超高速碰撞试验数据,新方程预测准确率为78%,而Christiansen方程仅为61%。可见,文章所提出的新方程对国内外材料具有高准确率和普适性,能够满足工程需要。该方程有效克服了国外有关弹道极限方程预测准确率低及通用性不强等缺点,可为我国空间站的M/OD撞击风险评估和防护设计提供技术支持及保障。
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- 关键词：WHIPPLE防护结构弹道极限方程
- Al/Mg阻抗梯度材料超高速撞击机理数值仿真研究被引量：3
- 2013年
- 文章采用数值仿真方法研究了Al/Mg阻抗梯度材料在超高速撞击下的响应过程，分析了冲击波在阻抗梯度材料中的传播规律，计算了撞击过程中的能量耗散情况，并与弹丸撞击铝合金靶的结果进行了比较。研究结果表明，相对于铝合金材料，Al/Mg阻抗梯度材料：1）延长了冲击波的传播时间，使峰值压力脉冲的比冲量提升了30%～50%；2）提高了塑性功和内能转化量，使不可逆功增加了10%。由此证明阻抗梯度材料的防护性能优于铝合金。
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- 关键词：超高速撞击数值仿真超高速撞击数值仿真
- 一种用于超高速撞击实验的新型弹丸弹托分离技术被引量：6
- 2008年
- 文章自主研发了一种新型的气动力弹丸与弹托分离技术.在北京卫星环境工程研究所的φ18 mm二级轻气炮上应用该技术在3～7km/s的速度内可以成功分离直径在3～10mm的弹丸,弹托分离非常干净,分离成功率达100%.对比分析显示,该技术分离效果优于目前公开报道的其它技术.
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- 关键词：超高速撞击二级轻气炮
- 空间环境及其对航天器的影响与防护技术
- 文章着重介绍了空间环境及其对航天器的影响,评述了国内外空间环境效应与防护技术现状,介绍了中国空间技术研究院总环部空间环境效应与防护研究的能力。文章指出,加强空间环境效应与防护技术专业建设与发展,是实现我国由航天大国向航天...
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- 关键词：空间环境环境效应航天器防护技术
- 文献传递
