采用Tillotson物态方程和Steinberg—Cochran—Guinan(SCG)本构模型,利用光滑粒子流体动力学方法对铝质球形弹丸和柱状弹丸超高速撞击薄铝靶作了数值模拟。对于球形弹丸,通过对比实验结果和计算结果,二者吻合得较好,表明SPH方法能很好地模拟弹丸超高速碰撞问题及碎片云的形成过程。不同长径比的柱状弹丸45°斜碰撞碎片云前端均有一个近似锥形的突出,随着碰撞倾角的增大,突

20年 l 08 0月第 3第 5期 5卷

强度与环境S TRUCTURE& ENVI RONM ENT ENGI NEERI NG

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0. 5 No 5 1 . . 3

空间碎片超高速碰撞问题的 S H方法模拟 P徐金中汤文辉 (国防科学技术大学理学院技术物理研究所，长沙 4 07 ) 10 3

摘要：采用 Tl t n物态方程和 Sen egC crnGunnS G)￣ ios l o t b r— o ha— ia (C; J i e模型，利用光滑粒子流体动力学￣f方法对铝质球形弹丸和柱状弹丸超高速撞击薄铝靶作了数值模拟。于球形弹丸，对通过对比实验结果和计算结果，二者吻合得较好，表明 S H方法能很好地模拟弹丸超高速碰撞问题及碎片云的形成过 P程。不同长径比的柱状弹丸 4。碰撞碎片云前端均有一个近似锥形的突出，随着碰撞倾角的增大， 5斜

突出的锥形前端逐渐消失，喷射角迅速增大，当碰撞倾角达到 7。 5时绝大部分弹丸质量发生了跳弹。 比较三种弹丸，长径比大的弹丸对靶板的破坏能力更强。关键词：空间碎片；超高速碰撞；光滑粒子流体动力学中图分类号： 0 8 35文献标识码：A 文章编号： 10—9 92 0 )50 2—7 0 63 1(0 80—0 50

Num e ia i ul to fhy e v l c t m pacso pa ede r s r c l m a i n o p r eo iy i s t fs c b i

u i gS sn PH e h d m toXU i— ho g TAN G e— u Jn z n W nh i

( t n l iest f fn eT c n lg si t f e h ia h sc, l g f ce c, Nai a v ri o e s e h o o yI tt eo c nc l y is Col eo in e o Un y De n u T P e S Ch n s a 41 0 3 Chn ) a g h, 0 7, ia

Absr c:I h sp p L Ti o s n EOS a d S en e g- c r n- i a o t u i e m o e e a p i d t ta t n ti a e l to l n tib r Co h a n n c ns t t d l a p l o Gu i v r eo an b te o pu ai a

e u t. e hy e v l c t m p c so 一ph r n A 1c i e n A 1tr e r bti e trc m t ton lr s ls Th p r e o iy i a t fA1s e ea d一 ylnd ro 一a g ta e

smuae yteS—alds ohp r ceh d o y a c( P . rteh p r eo i mp c f一p ee i ltdb h O c l mo t at l y rd n misS H)Fo y ev lct i a t sh r e i h y o A1o 1t r t he c n A一age,t om p a i lr s lsa e i c or t x rm e t lr ulsb h om p rs e we n uttona e u t r n a c d wih e pe i n a es t y t e c a ion b t e

t e I s o a P s l e l g v o d r s l o y e v l c t h m. t h wst t H o v rwi i eg o e u t f r p r e o i i a t a d d b s l u s F rt r e h S l s h y mp cs n e r o d . o e i c h c l d r t if r n n t ime e t si a t n d b i l u swi n l f4 e r e, efo t y i e swi d fe e t e g t d a t r a i mp c e rs o d t a g e o 5 d g e s t n n h l h o r o o c h h r

o er lu se t d sac n . t nraig teo l ut tecn ai e, ee cin dge fd bi c d xr e o e Wi ices h bi i, o ev ns s t j t e re s o u h n q yh h h e oi c e s sg a u l . h n t eo l u t e c e 5d g e s t ep e o n f c c e r e . h i l td n r a e r d al W e b i i r a h s e re, h h n me ao o h t i s T e s y h q y 7 i r as mu aer ulss ow ha hee c ton o e c lnd ri￣on rt a h tofs e i a e i. es t h t tt xe u i ft y i e ss h ge h n t a ph rc ld b

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Ke r s s a ed b s h p r eo i y wo d: p c e r; y e v l ct i a t; mo t e a t l y r d n m i s i y mp c s s o h dp ri eh d o y a c c

收稿日期：2 0— l 4 0 80一；修回 B期：2 0—63 0 0 70—0作者简介：徐金中 (9 7)男，博士生，研究方向：超高速碰撞动力学； ( 10 3 1 7一， 4 0 7 )长沙国防科学技术大学理学院技术物理研究所 .