哈尔滨工业大学航天学院空间碎片高速撞击研究中心
- 作品数：62 被引量：255H指数：9
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- 加筋板中超高速撞击声发射源定位方法被引量：1
- 2011年
- 加筋板是航天器上的常用结构。为研制基于声发射技术的在轨感知系统,需要研究加筋板中声发射波传播规律及撞击源定位方法。文章测定了断铅信号在加筋板中的传播速度,对沿不同方向传播的波速进行了比较;通过有限元仿真,研究了筋体几何尺寸对板中声发射信号传播规律的影响。试验与仿真的结果表明:筋体对信号压缩波波速影响较小,但会造成信号第一幅值的衰减,在传感器布局设计时需要考虑到该因素。将加筋板中声发射信号传播速度取为沿不同方向传播波速的平均值,可将源定位问题转化成求取函数最小值的优化问题,在加筋板上对断铅波源和超高速撞击波源进行定位效果较好。
- 庞宝君张凯刘武刚林敏
- 关键词：声发射加筋板超高速撞击
- PBX模拟材料动态力学响应及细观损伤模式被引量：7
- 2014年
- 基于分离式霍普金森压杆（SHPB）装置对高聚物粘结炸药（PBX）模拟材料进行高应变率（1763～2650 s -1）动态压缩实验，采用铅整形器得到正弦入射脉冲。聚偏氟乙烯（PVDF）压力传感器监测试件两端的应力状态，高速相机拍摄试件的变形和破坏过程，激光位移计测量试件的轴向应变，采用电子显微镜观测细观结构形貌和损伤模式。结果表明，PBX 模拟材料具有应变率相关性；结合界面脱粘和晶体断裂理论，认为晶粒与粘结剂的分离，晶粒脆性断裂是该 PBX 模拟材料的主要细观损伤模式。
- 蔡宣明张伟魏刚任鹏黄威
- 关键词：PBX细观损伤
- 超高速撞击弹丸形状效应数值模拟研究被引量：8
- 2006年
- 为保证在轨航天器的安全运行,微流星体和空间碎片的防护成为现有航天器,特别是长寿命、大尺寸航天器设计时必须考虑的问题。本文采用AUTODYN软件进行了不同形状弹丸超高速撞击whipple防护结构的数值模拟,对不同形状弹丸撞击Whipple防护结构的撞击极限曲线进行了比较,分析了各形状弹丸撞击防护屏后形成的碎片云状态,以及分析了各撞击极限曲线之间差异的原因。不同形状弹丸对Whipple防护结构的损伤能力有很大差异,弹丸破碎和碎片云分散程度随弹丸速度、长径比和撞击方向的改变而改变。
- 马文来张伟庞宝君陈海辉
- 关键词：超高速撞击数值模拟
- 等效水下爆炸冲击加载装置的设计研究被引量：11
- 2014年
- 为了获取等效水下爆炸冲击波载荷,基于一维弹性波理论与水介质的线性状态方程,对飞片撞击充水锥形靶舱进行了理论分析。采用AUTODYN有限元软件,对撞击过程进行了数值模拟,对比分析了两种活塞厚度对应的冲击波衰减时间。根据理论与数值模拟研究结果,设计组装了等效水下爆炸冲击加载实验装置,测得了水靶舱侧壁中心处的冲击波压力时程曲线。研究结果表明:在实验室范围内通过飞片撞击锥形水靶舱,获取等效水下爆炸冲击波载荷是可行的,而且飞片速度与活塞厚度决定了水靶舱内冲击波的压力峰值与衰减时间;研制的加载装置可用于典型结构与材料的水下爆炸冲击响应分析研究。
- 项大林荣吉利何轩胡长华李健张伟任鹏
- 关键词：水下爆炸
- 单层板超高速撞击声发射波的频谱特征分析被引量：15
- 2007年
- 空间碎片撞击航天器的威胁对发展在轨感知系统提出需求，为研制基于声发射技术的感知系统，有必要研究超高速撞击产生的声发射信号波形特征。进行了铝弹丸超高速撞击单层板的实验，利用超声传感器采集到声发射波形，并使用小波变换对波形进行频谱分析。结果表明：在1～4km／s的撞击速度范围内，超高速撞击在单层板内引起的声发射波主要是AO模式、S0模式及S2模式的弹性板波；A0模式波形随撞击速度增大而减弱，其余2种模式则随之增强；成坑撞击波形具有较强的A0模式，击穿撞击波形具有较强的S0模式和S2模式。引入超高速撞击过程中的法向冲击作用和径向扩孔作用的概念，分析了上述规律。
- 唐颀庞宝君韩增尧刘武刚
- 关键词：超高速撞击声发射小波分析
- 空间碎片超高速撞击压力容器碎片云特性数值模拟研究被引量：8
- 2009年
- 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。
- 盖芳芳庞宝君管公顺
- 关键词：压力容器数值模拟碎片云
- 超高速撞击压力容器碎片云与气体介质相互作用建模研究
- 2010年
- 针对超高速撞击压力容器碎片云与气体介质相互作用问题,首先,建立了碎片云的初始模型;然后,应用气固两相流理论对碎片云与气体介质的相互作用进行分析,建立了计算模型,并通过与实验结果的比较,验证了计算模型的有效性。在此基础上,考察了弹丸直径、撞击速度及气体介质压力对碎片云与气体介质相互作用的影响。研究结果表明:碎片云的尖端速度及径向扩展速度均随着弹丸直径的增加而增加,气体冲击波强度随着弹丸直径的增加而增强;随着撞击速度及气体介质压力的增加,碎片云尖端减速运动的加速度及径向减速运动的加速度均增大,气体冲击波强度随着撞击速度及气体介质压力的增加而增强,并且衰减速度增大。
- 盖芳芳庞宝君管公顺
- 关键词：超高速撞击压力容器气固两相流
- Whipple防护结构超高速撞击极限分析被引量：1
- 2006年
- 空间碎片的超高速撞击可能导致航天器发生严重的损伤甚至灾难性的失效,由于近地轨道上空间碎片的增加导致航天器的安全受到严重威胁,必须设置防护结构予以防护。本文从动力学分析入手,初步建立超高速撞击时Whipple防护结构的撞击极限方程,得到了与撞击极限相关的参数以及参数之间的关系,为实验提供基础。本文方程得到的撞击极限曲线与已有方程的撞击极限曲线吻合较好。
- 丁莉庞宝君张伟
- 关键词：超高速撞击
- 二级轻气炮遮挡式激光光幕测速系统被引量：7
- 2011年
- 研制了用于测量二级轻气炮毫米级弹丸速度的遮挡式激光测速系统。该系统主要包括测速平台和激光测速仪，采用红光半导体激光器作光源，硅光电二极管为光电探测器。测速平台安装于炮管测速段，具有结构简单紧凑、抗振动、激光光幕易于准直和测量等特点。激光光幕高度为20mm，避免了弹丸偏离轴线过多时因无法遮断光束导致的测速失败。运用该测速系统进行了一系列二级轻气炮测速实验，成功测量了金属弹丸和非金属弹丸的速度，测速范围为1．58～4．51km／s。将测量数据与磁测速系统测量数据进行比较，结果表明，该激光测速系统的测量精度高、稳定性好、灵敏度高、抗干扰性强、适用范围广。
- 邓云飞张伟贾斌庞宝君曹宗胜
- 关键词：二级轻气炮半导体激光器光电二极管
- 基于数据融合的铝合金平板超高速撞击损伤模式识别
- 损伤模式识别是空间碎片撞击航天器在轨感知技术中的一个重要功能模块，是目前研究的重点和难点.针对超高速撞击声发射信号传播过程的复杂性和单一传感器损伤识别的局限性，提出了一种在决策层上的多传感器数据融合结构损伤模式识别方法，...
- 曹武雄庞宝君刘源黄建燃刘润涛
- 关键词：超高速撞击声发射小波分析数据融合
