超高速撞击解体模拟中的碎片识别技术

摘要：

建立了一种用于超高速撞击解体数值模拟的碎片识别技术.在经典的光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)方法基础上引入有限元网格;建模阶段通过立方体填充构建单元形心与粒子的一一映射模型,然后按照SPH控制方程对粒子部分进行显式动力学计算;每个时间步后粒子位置被更新,按照单元与粒子的映射关系,通过对粒子解插值获得单元解;引入单元失效分析对单元状态进行判断,未失效单元继续保留,失效单元予以删除,改用粒子表示.在碎片云中单元表示的未失效材料就构成了置信碎片.将置信碎片部分转化为无向图,通过对连通分支的遍历获得孤立碎片的数目与单元构成,进而得到每个碎片的特征参数.应用该方法对地面解体实验的工况进行了对比模拟,获得了与实验一致的碎片分布曲线.

关键词： 空间碰撞解体过程 数值模拟 碎片识别 光滑粒子流体动力学

作者: 张晓天

作者单位: 北京航空航天大学,宇航学院,北京,100191

会议类型: 国内会议

会议名称: 北京力学会第21届学术年会暨北京振动工程学会第22届学术年会

会议地点: 北京

会议语种:中文

页码: 140-154

在线出版日期: 2015-01-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）