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(yùn)行期間會(huì)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(hù)工作，利用ANSYS/LS-DYNA軟件對(duì)超高速碰撞航天器太陽能電池陣進(jìn)行數(shù)值模擬并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。主要工作如下：
　　進(jìn)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(shí)刻玻璃蓋片的應(yīng)力云圖及有效應(yīng)力曲線。研究結(jié)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(dāng)碰撞在航天器太陽能電池陣的幾何中心位置

2、時(shí)，航天器太陽能電池陣的4塊玻璃蓋片均出現(xiàn)裂紋；c)當(dāng)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(shí)，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(dāng)碰撞在航天器太陽能電池陣的單個(gè)玻璃蓋片的中心位置時(shí)，只有被撞擊的玻璃蓋片出現(xiàn)裂紋，其余3塊未受影響。
　　進(jìn)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(guān)系及不同碰撞時(shí)刻鋁襯板的應(yīng)力云圖和有效應(yīng)力曲線。研究結(jié)果表明：a

3、)當(dāng)碰撞航天器太陽能電池陣的中心位置時(shí)，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(dāng)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(shí)，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(jìn)行了碰撞角度對(duì)航天器太陽能電池陣的毀傷特性研究，得到了斜碰撞時(shí)碰撞角度與航天器太陽能電池陣毀傷面積的關(guān)系曲線及正碰撞后電池陣的碎片云的飛濺模