超高速碰撞航天器太陽能電池陣的毀傷特性研究.pdf

1、航天器太陽能電池陣在軌道運行期間會遭受大量空間碎片的撞擊。為了開展航天器太陽能電池陣的防護工作，利用ANSYS/LS-DYNA軟件對超高速碰撞航天器太陽能電池陣進行數(shù)值模擬并進行實驗驗證。主要工作如下：
　　進行了不同位置處，超高速碰撞航天器太陽能電池陣毀傷的數(shù)值模擬，得到了不同碰撞時刻玻璃蓋片的應力云圖及有效應力曲線。研究結果表明：a)碰撞后航天器太陽能電池陣玻璃蓋片上出現(xiàn)放射性裂紋；b)當碰撞在航天器太陽能電池陣的幾何中心位置

2、時，航天器太陽能電池陣的4塊玻璃蓋片均出現(xiàn)裂紋；c)當碰撞在航天器太陽能電池陣的2塊玻璃蓋片交界的中心位置時，只有被撞擊的2塊玻璃蓋片上出現(xiàn)裂紋，其余玻璃蓋片未受到影響；d)當碰撞在航天器太陽能電池陣的單個玻璃蓋片的中心位置時，只有被撞擊的玻璃蓋片出現(xiàn)裂紋，其余3塊未受影響。
　　進行了30°入射角度超高速碰撞太陽能電池陣鋁襯板的數(shù)值模擬，得到了碰撞速度與穿孔尺寸的關系及不同碰撞時刻鋁襯板的應力云圖和有效應力曲線。研究結果表明：a

3、)當碰撞航天器太陽能電池陣的中心位置時，碰撞產(chǎn)生橢圓形穿孔，穿孔尺寸在橢圓的長軸和短軸方向上均隨碰撞速度的增加而增大，最后趨于穩(wěn)定；b)當碰撞航天器太陽能電池陣的2塊玻璃蓋片交界的中心位置時，產(chǎn)生橢圓形穿孔，穿孔尺寸在橢圓的長軸和短軸方向上均隨碰撞速度的增加先增大后減小，最后趨于穩(wěn)定。
　　進行了碰撞角度對航天器太陽能電池陣的毀傷特性研究，得到了斜碰撞時碰撞角度與航天器太陽能電池陣毀傷面積的關系曲線及正碰撞后電池陣的碎片云的飛濺模