航天器空间碎片防护研究进展

航天器空间碎片防护研究进展作者：庞宝君，哈跃，张伟，管公顺作者单位：哈尔滨工业大学(哈尔滨)相似文献(10条)1.期刊论文张伟.庞宝君.夏仁波.张泽华.ZhangWei.PangBaojun.XiaRenbo.ZhangZehua微流星及空间碎片高速撞击航天器风险度分析-高技术通讯2001,11(4)给出了微流星及空间碎片高速撞击航天器风险分析的方法，并采用风险分析软件，以柱状近地轨道航天器为例，对不同防护结构方案、航天器的飞行姿态、防护屏的厚度以及航天器的运行时间等因素对航天器不发生穿孔损伤的影响进行了分析，给出了分析的结果。2.期刊论文刘砚涛.刘武刚.孙飞.刘玉蓓基于LabVIEW的空间碎片高速撞击数据采集系统设计与实现-航天器环境工程2008,25(5)利用声发射传感器对空间碎片的撞击数据进行实时采集监测,用以对航天器在轨安全防护提供预警.该系统基于LabVIEW虚拟仪器技术,采用图形化编程语言实现了高速数据的采集.具有数据采集、实时波形显示,数据存储等功能,编程简捷、精度高、稳定性好,且人机界面友好.3.会议论文刘武刚.孙飞.庞宝君.张伟.张辉高速撞击的声发射源定位2006当高速运行的空间碎片撞击到在轨运行的航天器时,会对结构产生损伤,如果能够判断撞击的位置、撞击产生损伤的严重程度,就可以即时地采取相应的措施保证航天器和航天员的安全.通过利用弹丸高速撞击铝板产生的损伤模拟空间碎片对在轨航天器的撞击,采用声发射检测技术,对撞击事件的撞击定位进行了探索.在试验过程中,采集弹丸高速撞击铝板产生的撞击信号,利用应力波到达各个声发射传感器的时差,通过时差分析、二维矩形平面定位算法,对铝板受高速弹丸撞击的损伤部位进行了初步定位分析.试验结果表明,声发射在撞击源定位方面具有适用性,为解决航天器在轨遭受空间碎片撞击的损伤识别提供了一种方法.4.会议论文张伟.管公顺.哈跃.庞宝君压力容器高速撞击实验研究2003微流星体及空间碎片的高速撞击威胁着航天器的安全运行.而压力容器是航天器上受微流星体及空间碎片撞击威胁最大的关键部件之一.对压力容器的高速撞击能导致其发生破裂而过早终止航天器的使命.本文的目的是通过实验研究,确定高速撞击条件下压力容器发生具有撕裂的简单穿孔和裂纹失稳扩展的界限.实验样件选择6063铝合金管焊接制成.高速撞击实验采用铝柱状弹丸和球形弹丸在3km/s左右的速度下正撞击铝压力容器,铝压力容器的压力在0~30Bar之间变化来探索获得不同损伤形式的压力条件.给出了铝压力容器前、后壁从穿孔到裂纹失稳扩展的实验条件及结果.未防护充水铝压力容器的主要损伤是其前壁的裂纹失稳扩展.而防护充水铝压力容器在前璧未穿孔时未发生破裂.未防护充气压力容器在给定的实验条件下前璧未发生破裂而后璧发生破裂.防护压力容器在小防护间距时前璧发生破裂.5.期刊论文刘武刚.庞宝君.韩增尧.孙飞.LiuWugang.PangBaojun.HanZengyao.SunFei基于小波分析技术的高速撞击声发射源定位-高技术通讯2009,19(2)针对在轨航天器遭受空间碎片撞击损伤的定位问题,利用二级轻气炮发射铝弹丸撞击铝板来模拟空间碎片对航天器结构的损伤;通过声发射传感器实时记录结构中的时域波形信号,结合板波的频散特性,分析了高速撞击穿孔损伤时波动在铝板中的传播模式.基于小波时频分析技术研究了高速撞击损伤的定位问题,分析了波速对定位精度的影响.结果表明,基于小波分析技术的高速撞击声发射源定位能够满足撞击损伤的定位要求,为解决航天器在轨遭受空间碎片撞击的损伤定位提供了一种新的方法.6.学位论文张伟航天器这间碎片防护结构高速撞击实验研究及参数优化1999微流星及空间碎片防护是长寿命、大尺寸航天器设计的一项关键技术.该文以航天器防护空间碎片为应用背景,综合评述了国内外在该领域的研究现状,结合工程实际对航天器防护结构及压力容器进行了高速撞击实验研究和分析,并对高速撞击所产生的碎片云特性进行了分析,进行了防护结构参数优化.所得结果为航天器防护结防护必能的工程设计提供了依据和参考.系统分析了航天器防护结构防护性能的评价方法,防护结构的设计应以第一门槛值速度区间(2~4km/s)各种防护结构的防护性能作炎设计的依据.在第一门槛值速度区间柱状弹丸正撞击实验表明:在相同面密度的条件下,双防护屏防护结构的防护性参优于单防护屏防护结构;酚醛树脂板和玻璃钢板作为第二层防护屏比同样面密度的铝合金板防护性能更好.在实验数据分析的基础上,得到了单防护屏防护结构的防护屏穿孔直径、舱壁穿孔直径和斯裂长的预报模型,描述了给定结构防护性能的撞击极限曲线和方程.提出了一种波纹防护屏防护方案并进行了实验研究.采用小尺度充气压力容器进行的高速撞击实验研究表明.在质量、能量和冲量守恒的基础上,采用修正的Tillotson状态方程,建立了一阶精度碎片云分析模型.基于弹丸破碎和弹丸未破碎预报模型进行了单防护屏防护结构参数优化研究.7.期刊论文张伟.管公顺.哈跃.庞宝君弹丸高速撞击压力容器损伤实验研究-实验力学2004,19(2)微流星体及空间碎片的高速撞击威胁着航天器的安全运行.而压力容器是航天器上受微流星体及空间碎片撞击威胁最大的关键部件之一.对压力容器的高速撞击能导致其发生破裂而过早终止航天器的使命.本文的目的是通过实验研究,确定高速撞击条件下压力容器发生具有撕裂的简单穿孔和裂纹失稳破裂的界限.实验样件选择6063铝合金管焊接制成.高速撞击实验采用铝柱状弹丸和球形弹丸在3km/s左右的速度下正撞击铝压力容器,铝压力容器的压力从0～30Bar变化来探索获得不同损伤形式的压力条件.给出了铝压力容器前、后壁从穿孔到裂纹失稳破裂的实验结果.未防护充水铝压力容器的主要损伤是其前壁的裂纹失稳破裂.而防护充水铝压力容器在前璧未穿孔时未发生破裂.未防护充气压力容器在给定的实验条件下前璧未发生破裂而后璧发生破裂.防护充气压力容器在小防护间距时前璧发生破裂.8.期刊论文刘武刚.庞宝君.孙飞.张伟.LIUWu-Gang.PANGBao-Jun.SUNFei.ZHANGWei高速撞击的声发射源定位-无损检测2008,30(3)当高速运行的空间碎片撞击到在轨运行的航天器时,会对结构产生损伤,如果能够判断撞击的位置及产生损伤的严重程度,就可以及时采取相应的措施保证航天器和航天员的安全.通过利用高速弹丸撞击铝板产生的损伤模拟上述撞击,采用声发射检测技术,对撞击事件的定位进行了探索.在试验过程中,采集弹丸高速撞击铝板产生的撞击信号,并对应力波到达各个声发射传感器的时差进行分析,通过二维矩形平面定位算法,对损伤部位进行了初步定位.试验结果表明,声发射在撞击源定位方面具有适用性.9.期刊论文盖芳芳.庞宝君.管公顺.GAIFang-Fang.PANGBao-Jun.GUANGong-Shun空间碎片超高速撞击压力容器碎片云特性数值模拟研究-高压物理学报2009,23(3)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.10.期刊论文刘玉蓓.LiuYubei基于PCI1714的高速撞击信号的数据采集系统设计-计算机测量与控制2008,16(9)针对航天器很可能受到空间碎片的撞击,造成损伤时需要通过采集撞击信号,进行声发射无损检测的问题,设计了一种高速撞击信号采集系统方案;根据高速撞击信号时间极短的特点,系统选用研华的PCI-1714高速采集卡.改进其数字触发机制,借助其3z位DLL驱动程序接口,采用可视化编程语言VC++进行数据的采集、传输和大量数据流的存储;实验结果证明,该系统在高速撞击下,不漏采,采集数据显示撞击过程清晰,为进一步损伤定位的数据分析提供了强有力的数据支持.本文链接：授权使用：华北水利水电学院(hbslxy)，授权号：63a05d2e-d649-40da-bebe-9ebd0136a859下载时间：2011年4月6日