玄武巖及Kevlar纖維填充式防護結(jié)構(gòu)超高速撞擊性能研究.pdf

1、隨著航天事業(yè)的發(fā)展,空間碎片有了爆炸式的增長,其已經(jīng)成為航天器安全運行的最大威脅。因此,對航天器防護結(jié)構(gòu)的研究已經(jīng)成為了包括中國在內(nèi)的航天大國所面臨的主要問題。本文以航天器防護結(jié)構(gòu)為工程應(yīng)用背景,以國產(chǎn)玄武巖纖維布作為主要研究對象,采用超高速撞擊地面模擬試驗和數(shù)值仿真相結(jié)合的方法,系統(tǒng)研究了填充材料以及纖維前置對填充式防護結(jié)構(gòu)防護性能的影響。主要研究工作包括:
　　首先,研究了填充材料對填充式防護結(jié)構(gòu)防護性能的影響。研究結(jié)果表明,

2、玄武巖/Kevlar填充式防護結(jié)構(gòu)(B方案)的防護性能要優(yōu)于全玄武巖填充式防護結(jié)構(gòu)(A方案)。
　　其次,研究了纖維前置對填充式防護結(jié)構(gòu)防護性能的影響。研究結(jié)果表明,前置玄武巖纖維填充式防護結(jié)構(gòu)(C方案)的防護性能與玄武巖/Kevlar填充式防護結(jié)構(gòu)(B方案)整體相當(dāng),優(yōu)于其他三種防護結(jié)構(gòu)方案。
　　最后,使用不同直徑的球形彈丸和不同長徑比的柱形彈丸、以不同的速度對玄武巖/Kevlar纖維填充式防護結(jié)構(gòu)進行超高速撞擊數(shù)值仿真

3、分析。研究結(jié)果表明,在同等速度下,長徑比大于1.0的柱形彈丸對結(jié)構(gòu)造成的損傷比同等重量的球形彈丸要嚴重;在低速區(qū)間段,長徑比小于1.0的柱形彈丸,對結(jié)構(gòu)造成的損傷比同等重量的球形彈丸輕微,而在高速區(qū)間段對結(jié)構(gòu)造成的損傷要比同等重量的球形彈丸嚴重;對于柱形彈丸,在低速區(qū)間段的同一速度下,對結(jié)構(gòu)造成的損傷隨長徑比的增加而加重;在高速區(qū)間段的同一速度下,長徑比大于1.0時,結(jié)構(gòu)的損傷程度隨長徑比的增加而加重,長徑比小于1.0時,結(jié)構(gòu)的損傷隨長