弹丸超高速撞击三层铝板损伤特性分析

为了应对日益恶化的空间碎片环境,在传统双层铝板防护结构基础改进而来的三层铝板结构具有良好的防护性能,采用非线性动力学分析软件AUTODYN的光滑质点动力学方法(SPH),开展Al2017-T4铝制球形弹丸超高速撞击三层板防护结构的损伤特性数值仿真分析,总结得到弹丸撞击速度νp和防护层间距S1/S2分别对铝板(两层防护屏与舱壁)损伤影响的规律。分析结果表明:在其余撞击条件一定时,随着撞击速度的增加,第一层防护屏的穿孔直径基本保持不变,第二层防护屏穿孔直径与舱壁的损伤程度逐渐增加,表明弹丸撞击速度对三层铝板结构的损伤特性具有显著影响。此外,防护结构的质量和总间距一定时,增大防护层间距S1/S2能够降低舱壁的损伤程度,提高防护结构抵抗球形弹丸超高速撞击的能力,防护层间距S1/S2为75/25时为最佳层间距位置,此时防护结构抵抗球形弹丸超高速撞击的能力最佳。