超高速碰撞问题的三维物质点法 被引量：23

1

作者 马上 张雄 邱信明 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期273-278,共6页

简要介绍了物质点法(material point method)的离散原理,通过引入Johnson-Cook材料模型和Mie-Gruneisen状态方程,将其用于超高速碰撞问题的分析中,并编制了相应三维物质点法程序MPM3D。该方法避免了拉格朗日格式因网格畸变产生的数值困... 简要介绍了物质点法(material point method)的离散原理,通过引入Johnson-Cook材料模型和Mie-Gruneisen状态方程,将其用于超高速碰撞问题的分析中,并编制了相应三维物质点法程序MPM3D。该方法避免了拉格朗日格式因网格畸变产生的数值困难,也克服了欧拉格式材料界面跟踪问题以及因非线性对流扩散项而引起的数值困难。利用该程序对Taylor杆高速碰撞问题和空间碎片防护超高速碰撞问题进行了数值模拟,所得数值结果与实验结果基本吻合,验证了程序的正确性,说明了物质点法在分析超高速碰撞问题时相对于有限元法的优势。 展开更多

关键词 爆炸力学 物质点法 无网格法 超高速碰撞 空间碎片防护

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空间碎片防护研究最新进展 被引量：17

2

作者 韩增尧 庞宝君 《航天器环境工程》 2012年第4期369-378,共10页

空间碎片对在轨航天器的安全运行构成了严重威胁,对航天器的撞击事件频繁发生。随着空间碎片环境的日趋恶化,航天器的防护变得越来越重要。文章从空间碎片环境模型、撞击风险评估、航天器部件损伤、防护材料与结构的超高速撞击试验、撞... 空间碎片对在轨航天器的安全运行构成了严重威胁,对航天器的撞击事件频繁发生。随着空间碎片环境的日趋恶化,航天器的防护变得越来越重要。文章从空间碎片环境模型、撞击风险评估、航天器部件损伤、防护材料与结构的超高速撞击试验、撞击试验数据库建设、超高速发射设备、在轨撞击感知、机构间超高速发射设备交叉校验等方面对国内外空间碎片防护研究的进展进行了总结,并在此基础上给出我国未来空间碎片防护研究的发展建议。 展开更多

关键词 航天器 空间碎片防护 超高速撞击 综述

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美俄卫星太空碰撞事件及对航天活动的影响 被引量：11

3

作者 龚自正 李明 《航天器环境工程》 2009年第2期101-106,97,共6页

文章介绍了最近发生的美俄卫星太空碰撞重大事件;深入剖析了导致碰撞的可能原因;详细评述了卫星碰撞事件对空间碎片环境的严重恶化和对人类航天活动的影响;分析了碰撞事件对空间碎片研究带来的新困难和新挑战。文章指出,从航天器安全角... 文章介绍了最近发生的美俄卫星太空碰撞重大事件;深入剖析了导致碰撞的可能原因;详细评述了卫星碰撞事件对空间碎片环境的严重恶化和对人类航天活动的影响;分析了碰撞事件对空间碎片研究带来的新困难和新挑战。文章指出,从航天器安全角度来讲,减缓、控制乃至清除空间碎片是全人类共同的责任和唯一选择。 展开更多

关键词 空间碎片环境 空间碎片危害 空间碎片防护

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空间碎片防护需求与防护材料进展 被引量：8

4

作者 郑世贵 闫军 《国际太空》 2014年第6期49-53,共5页

1引言<br>　　当前，我国航天事业蓬勃发展，载人航天器、通信卫星、导航卫星、遥感卫星、深空探测器、科学卫星等各种航天器呈现快速发展态势，航天器的寿命越来越长、可靠性越来越高、稳定度越来越高。而随着空间碎片环境的日... 1引言<br>　　当前，我国航天事业蓬勃发展，载人航天器、通信卫星、导航卫星、遥感卫星、深空探测器、科学卫星等各种航天器呈现快速发展态势，航天器的寿命越来越长、可靠性越来越高、稳定度越来越高。而随着空间碎片环境的日益恶劣，空间碎片已成为影响航天器长寿命、高可靠性、高稳定度的重要因素之一。2013年1月22日，俄罗斯的小型激光测距卫星(BLITS)遭到小碎片撞击，并释放出一块碎片；2013年5月24日，发射不足1个月的厄瓜多尔“飞马座”（Pegaso）卫星在印度洋上空与一枚由苏联1985年发射升空的火箭燃料箱残骸发生侧面撞击，导致太阳电池翼受损，天线无法定向，卫星围绕两根轴狂转，失去了联系；“国际空间站”供航天员出舱活动的扶手遭到多次小碎片撞击，撞击形成的锋利唇缘割破了航天员的手套，导致多次舱外活动提前终止；2002年3月16日，美法联合研制的贾森-1（Jason-1）卫星遭到小碎片撞击，导致其轨道高度明显提升和随后几小时的电流波动，并释放出两块碎片；2011年，我国某卫星遭到小碎片撞击，导致姿态瞬时跳变，并永久失去了部分发电能力。 展开更多

关键词 空间碎片防护 撞击特性 结构板 泡沫铝 载人航天器 蜂窝夹层板 防护结构 增强材料 碎片云 超高速撞击 国际空间站 国际太空站 小碎片 填充层 空间辐射 需求

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填充式防护结构填充层撞击特性研究 被引量：8

5

作者 闫军 郑世贵 《载人航天》 CSCD 2013年第1期10-14,共5页

填充式防护结构是国际空间站广泛应用的一种空间碎片防护结构,填充层材料的选择是填充式防护结构研制的最重要环节。对国内可用的几种高模量、高强度填充层材料进行了超高速撞击试验,并根据试验结果进行了工程应用推荐。

关键词 空间碎片防护 填充式防护结构 超高速撞击试验

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CAST激光驱动微小飞片及其超高速撞击效应研究进展 被引量：7

6

作者 曹燕 牛锦超 +3 位作者 牟永强 徐坤博 马子良 龚自正 《航天器环境工程》 2015年第2期162-175,共14页

激光驱动飞片技术(LDFT)在模拟微米级空间碎片对航天器的超高速撞击效应方面具有独特的优势。文章全面介绍了北京卫星环境工程研究所在激光驱动飞片技术与微米级空间碎片超高速撞击效应地面模拟研究中取得的若干进展,包括激光驱动飞片... 激光驱动飞片技术(LDFT)在模拟微米级空间碎片对航天器的超高速撞击效应方面具有独特的优势。文章全面介绍了北京卫星环境工程研究所在激光驱动飞片技术与微米级空间碎片超高速撞击效应地面模拟研究中取得的若干进展,包括激光驱动飞片的理论计算、超高速飞片的稳定发射技术、超高速飞片速度瞬态测量技术、航天器外露表面的超高速撞击特性、超高速撞击累积损伤评价方法,以及微米级空间碎片超高速撞击防护技术探索等研究。同时,展望了激光驱动飞片技术以及微米级空间碎片累积撞击实验研究的发展方向。 展开更多

关键词 空间微小碎片 激光驱动飞片 超高速撞击 航天器外露表面 累积损伤评价 空间碎片防护

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空间出舱:时机与时长都有讲究

7

作者 马杰 《太空探索》 2024年第8期12-15,共4页

5月28日,神舟十八号飞船乘组成功完成了长达8.5小时的首次出舱活动,刷新了中国航天员单次出舱时长的纪录。7月3日,他们又圆满完成了历时约6.5小时的第二次出舱活动,在空间站机械臂和地面科研人员配合支持下,为空间站舱外管路、电缆及关... 5月28日,神舟十八号飞船乘组成功完成了长达8.5小时的首次出舱活动,刷新了中国航天员单次出舱时长的纪录。7月3日,他们又圆满完成了历时约6.5小时的第二次出舱活动,在空间站机械臂和地面科研人员配合支持下,为空间站舱外管路、电缆及关键设备安装了空间碎片防护装置。 展开更多

关键词 出舱活动 空间碎片防护 空间站 科研人员 机械臂 中国航天员 舱外 飞船

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空间碎片防护结构设计优化理论方法研究 被引量：5

8

作者 袁俊刚 曲广吉 +1 位作者 孙治国 韩增尧 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期243-248,共6页

航天器空间碎片防护结构设计优化在国际上属前沿课题,防护结构设计优化理论方法是其关键技术之一。在防护优化理论模型及其优化算法研究方面取得了突破性进展,建立了综合各类典型防护结构构型的统一的防护优化数学模型,提出了解决防护... 航天器空间碎片防护结构设计优化在国际上属前沿课题,防护结构设计优化理论方法是其关键技术之一。在防护优化理论模型及其优化算法研究方面取得了突破性进展,建立了综合各类典型防护结构构型的统一的防护优化数学模型,提出了解决防护优化问题的几种算法:混合遗传算法,改进的差异演化算法和混合差异演化算法。最后采用航天器防护优化算例对防护优化理论方法进行了测试考核,优化结果表明了本文工作的可行性和有效性。 展开更多

关键词 空间碎片防护 防护结构设计 结构设计优化 差异演化算法 混合遗传算法

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航天器热控辐射器空间碎片防护设计及评估 被引量：1

9

作者 韩海鹰 赵亮 +2 位作者 郑世贵 曹剑峰 付杨 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2023年第4期60-64,共5页

针对航天器大面积热控辐射器流体管遭受空间碎片撞击概率高的特点,提出了采取热管辐射器和加强流体管路自身防护的改进措施。通过开展所在轨道的碎片环境分析和撞击风险评估,确定了流体管需要满足的防护要求。随后通过超高速撞击试验,... 针对航天器大面积热控辐射器流体管遭受空间碎片撞击概率高的特点,提出了采取热管辐射器和加强流体管路自身防护的改进措施。通过开展所在轨道的碎片环境分析和撞击风险评估,确定了流体管需要满足的防护要求。随后通过超高速撞击试验,获得了流体管路的临界直径,并在此基础上开展了热控辐射器流体管路的击穿风险失效评估。结果表明:航天器热控辐射器流体管路的非击穿概率(PNP)高于指标要求,保证了长寿命需求,设计方法可为其它热控辐射器碎片防护设计提供参考。 展开更多

关键词 航天器 热控辐射器 空间碎片防护

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纤维织物超高速碰撞热-力学特性数值模拟

10

作者 石景富 于东 +2 位作者 徐铧东 刘蕾 苗常青 《载人航天》 CSCD 北大核心 2023年第4期427-433,共7页

针对纤维织物防护结构在空间碎片超高速碰撞下发生的变形、破碎及温升、相变等热-力学问题,引入Johnson-Cook模型及Gruneisen状态方程,结合纤维织物纱线编织几何模型及FEM-SPH耦合算法,建立了纤维织物超高碰撞数值模型,并研究了纤维织... 针对纤维织物防护结构在空间碎片超高速碰撞下发生的变形、破碎及温升、相变等热-力学问题,引入Johnson-Cook模型及Gruneisen状态方程,结合纤维织物纱线编织几何模型及FEM-SPH耦合算法,建立了纤维织物超高碰撞数值模型,并研究了纤维织物强度对超高速碰撞热-力学特性的影响规律。结果表明:随着纤维织物强度的增加,纤维织物防护结构对弹丸的动能吸收能力增强;纤维织物碰撞区域热效应显著,随着纤维织物强度的增加,碰撞区域中心的热效应先增强后减弱;当纤维织物强度在2000 MPa附近时,碰撞区域中心的热效应较为显著。 展开更多

关键词 纤维织物 超高速碰撞 热-力学特性 空间碎片防护

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空间碎片被动防护技术研究的最新动向 被引量：3

11

作者 韩增尧 曲广吉 《航天器工程》 2005年第2期8-14,共7页

简要介绍第22届IADC会议概况;重点总结评述空间碎片被动防护技术研究的最新动向,主要包括:撞击风险评估与防护设计优化、超高速撞击地面模拟实验、超高速撞击数值仿真、防护结构设计与新型防护材料、撞击响应分析与安全检测、应用卫星... 简要介绍第22届IADC会议概况;重点总结评述空间碎片被动防护技术研究的最新动向,主要包括:撞击风险评估与防护设计优化、超高速撞击地面模拟实验、超高速撞击数值仿真、防护结构设计与新型防护材料、撞击响应分析与安全检测、应用卫星防护设计等;最后对空间碎片防护研究进行了简要总结和展望。 展开更多

关键词 空间碎片防护 撞击风险评估 防护结构设计 撞击实验与仿真 防护设计优化

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载人航天器空间碎片防护与减缓设计 被引量：2

12

作者 雷剑宇 张永 +1 位作者 郑世贵 张亚峰 《航天器环境工程》 2012年第4期388-391,共4页

为降低空间碎片撞击所带来的威胁,文章针对某载人航天器进行了空间碎片撞击风险分析,并设计了空间碎片专用防护结构,制定了轨道规避策略;同时针对重点设备进行钝化设计,并采用寿命末期有控离轨制动方案。以上措施可有效实现空间碎片减缓。

关键词 载人航天器 空间碎片防护 空间碎片减缓 空间碎片规避

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超高速碰撞研究在航天领域的应用现状与展望 被引量：3

13

作者 龚自正 高珂佳 +4 位作者 宋光明 李明 武强 曹燕 张品亮 《现代应用物理》 2018年第4期1-12,共12页

简要介绍了超高速碰撞现象及其关键科学问题。综述了航天器空间碎片超高速碰撞防护研究,详细评论了空间碎片防护结构、超高速碰撞下的碎片云模型及撞击极限方程的国内外进展。探讨了小行星撞击地球防御中超高速碰撞问题。展望了超高速... 简要介绍了超高速碰撞现象及其关键科学问题。综述了航天器空间碎片超高速碰撞防护研究,详细评论了空间碎片防护结构、超高速碰撞下的碎片云模型及撞击极限方程的国内外进展。探讨了小行星撞击地球防御中超高速碰撞问题。展望了超高速碰撞研究及航天应用研究的发展趋势。 展开更多

关键词 超高速碰撞 科学问题与关键技术 空间碎片防护 小行星撞击地球防御 进展与展望

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压缩氮气驱动的高速气炮实验技术 被引量：3

14

作者 张向荣 朱玉荣 +1 位作者 林俊德 刘文祥 《航天器环境工程》 2015年第4期343-348,共6页

文章介绍压缩氮气驱动的二级气炮、三级气炮的研制背景、设计技术和发射性能特点,分析活塞质量、弹丸质量、驱动气压和泵管初充气压等发射参数对发射弹速和发射效果的影响,分析了制约提高弹速上限的主要因素,还介绍利用上述二级气炮和... 文章介绍压缩氮气驱动的二级气炮、三级气炮的研制背景、设计技术和发射性能特点,分析活塞质量、弹丸质量、驱动气压和泵管初充气压等发射参数对发射弹速和发射效果的影响,分析了制约提高弹速上限的主要因素,还介绍利用上述二级气炮和三级气炮开展的若干实验研究情况,评估压缩氮气驱动多级气炮的开发应用前景。 展开更多

关键词 气炮 超高速撞击 空间碎片防护 模拟实验

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航天器透明材料超高速撞击特性试验研究 被引量：1

15

作者 施丽铭 姜超 +2 位作者 陈燕 张萃 郑世贵 《空间碎片研究》 2022年第1期49-54,共6页

为满足透明结构空间碎片防护的需求,本文介绍了透明材料的撞击特性验证方法,针对PC、PMMA、耐辐照玻璃等透明材料开展了超高速撞击试验验证,获得了不同材料在超高速撞击后的破坏形式、缺陷大小等,并经分析得到了不同材料的弹道极限。结... 为满足透明结构空间碎片防护的需求,本文介绍了透明材料的撞击特性验证方法,针对PC、PMMA、耐辐照玻璃等透明材料开展了超高速撞击试验验证,获得了不同材料在超高速撞击后的破坏形式、缺陷大小等,并经分析得到了不同材料的弹道极限。结果表明,若以是否击穿为准则,本试验采用的透明材料的防护能力都强于1.5mm厚5A06铝板,PC材料的防护能力强于PMMA和耐辐照玻璃,PMMA的防护能力与耐辐照玻璃相当。 展开更多

关键词 空间碎片防护 透明材料 航天器 超高速撞击

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纤维织物超高速碰撞热-力学模型与分析 被引量：1

16

作者 张祎 王玉林 +5 位作者 石景富 于东 徐铧东 马付健 宋迪 苗常青 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1475-1482,共8页

考虑纤维织物碰撞过程中的生热、应变率强化及高温软化效应,引入Johnson-Cook模型及Gruneisen状态方程,建立纤维本构模型,基于FEM-SPH耦合算法,考虑纤维织物的纱线编织结构,建立了纤维织物超高速碰撞热-力学单胞模型。该模型可给出纤维... 考虑纤维织物碰撞过程中的生热、应变率强化及高温软化效应,引入Johnson-Cook模型及Gruneisen状态方程,建立纤维本构模型,基于FEM-SPH耦合算法,考虑纤维织物的纱线编织结构,建立了纤维织物超高速碰撞热-力学单胞模型。该模型可给出纤维织物超高速碰撞过程中的侵彻、破碎、应力、应变等力学信息,及纤维织物的生热和温度场等热学信息,模型分析与试验结果具有较好的一致性。 展开更多

关键词 纤维织物 超高速碰撞 Johnson-Cook模型 空间碎片防护 单胞模型

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航天器空间碎片被动防护技术研究的总体构思

17

作者 曲广吉 韩增尧 《航天器工程》 2005年第2期1-7,共7页

空间碎片防护问题是一项大型系统工程技术,国际上已研究几十年,并成功用于近地轨道大型航天器尤其是载人航天器的防护设计。本文根据国际发展和国内需求,对我国开展空间碎片被动防护技术研究进行了全面系统的综合评述。专题研究的总体... 空间碎片防护问题是一项大型系统工程技术,国际上已研究几十年,并成功用于近地轨道大型航天器尤其是载人航天器的防护设计。本文根据国际发展和国内需求,对我国开展空间碎片被动防护技术研究进行了全面系统的综合评述。专题研究的总体构思主要包括:内涵、目的和目标;国内外发展状况和技术关键;指导原则和发展目标;核心技术和主要内容;技术途径和实施建议。 展开更多

关键词 空间碎片防护 撞击风险评估 防护结构设计 撞击试验与仿真

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空间碎片防护设计软件包框架设计和研究进展

18

作者 曲广吉 韩增尧 +2 位作者 闫军 郑世贵 范晶岩 《航天器工程》 2005年第2期15-22,共8页

空间碎片防护设计软件包是我国独立设计开发和拥有自主知识产权的空间碎片撞击风险评估与防护设计优化软件系统,其风险评估软件系统已通过国际标准考题的校验。本文简要介绍了软件包项目的工程背景、研究内容和目标、技术指标和实施途径... 空间碎片防护设计软件包是我国独立设计开发和拥有自主知识产权的空间碎片撞击风险评估与防护设计优化软件系统,其风险评估软件系统已通过国际标准考题的校验。本文简要介绍了软件包项目的工程背景、研究内容和目标、技术指标和实施途径;重点总结了软件包的框架结构设计及其层次和逻辑关系以及研究工作进展和关键技术突破,并对防护设计优化系统等后续研究工作提出了关键技术攻关建议;最后对软件包的发展和应用作了展望。 展开更多

关键词 空间碎片防护 撞击风险评估 防护设计优化

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航天器空间碎片防护结构设计优化技术研究

19

作者 袁俊刚 曲广吉 孙治国 《航天器工程》 2007年第3期54-59,共6页

航天器空间碎片防护结构设计优化在国际上属前沿研究课题,也是我国载人航天后续工程急需突破的技术。文章研究了防护优化理论方法,建立了适用于各类典型防护结构的两类防护优化数学模型,介绍了所采用的优化算法;完成了防护结构设计优化... 航天器空间碎片防护结构设计优化在国际上属前沿研究课题,也是我国载人航天后续工程急需突破的技术。文章研究了防护优化理论方法,建立了适用于各类典型防护结构的两类防护优化数学模型,介绍了所采用的优化算法;完成了防护结构设计优化软件系统的重要模块防护优化算法库及防护优化求解器的设计开发;还对防护优化求解器进行了测试考核,验证了求解器的有效性、稳定性及高效性。 展开更多

关键词 空间碎片防护 防护结构设计 结构设计优化 差异演化算法 混合遗传算法

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《航天器环境工程》2012年总目次

20

《航天器环境工程》 2012年第6期I0001-I0007,共7页

关键词 Wang 航天器环境 航天环境 真空热试验 Zhang Chen test 航天器总装 Li 空间环境模拟器 热控涂层 载人航天器 空间碎片防护 远程监控系统 热真空试验 目次

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