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空间碎片在轨碰撞数值模拟被引量：1: 2006年; 采用AUTODYN-2D无网格SPH数值技术,对碰撞速度10km/s下的球形及柱状空间碎片在轨碰撞超高速作用行为进行数值模拟,给出了不同节点处的速度变化规律.数值模拟结果表明,空间两物体碰撞后所形成碎片云主要分布在原碰撞物体运行轨道周围,运动方向与原来碰撞物体的速度方向相同;发生碰撞的空间物体形状强烈影响碰撞后碎片云的分布及速度;球形碎片碰撞柱状碎片形成的碎片云速度最大;柱状碎片相撞后碎片云呈椭球形分布.; 刘有英王海福贺金丽张猛; 关键词：超高速碰撞

载人飞船遭遇M/OD失效风险评估及其防护设计: 2010年; 采用自主开发的M/OD风险评估软件系统,对某载人飞船遭遇M/OD的失效风险进行评估分析,给出了不同舱壁厚度下载人飞船遭遇M/OD的失效风险分析结果及其表面失效数分布。载人飞船舱壁厚度为0.6cm时,遭遇M/OD碰撞的非失效概率为96.447%,而当舱壁厚度减小为0.3cm时,非失效概率仅为9.460%。由于空间碎片具有方向性,使得载人飞船遭遇空间碎片时,其两侧失效风险最大,微流星体的任意分布性使其失效数呈带状分布。本文还对载人飞船进行了防护结构设计,给出了不同防护下载人飞船失效风险分析结果。采用与0.6cm厚舱壁面密度相同的Whipple和SW防护结构进行防护时,载人飞船非失效概率分别为99.704%和99.924%。若采用波纹角为30°和60°的CSW防护结构,则其非失效概率可分别提高到99.939%和99.995%,显著降低了载人飞船失效风险。; 刘有英王海福黄海; 关键词：载人飞船

空间碎片碰撞风险评估系统被引量：10: 2008年; 为了评估航天器遭遇空间碎片碰撞风险,基于GUI技术自主开发了一套空间碎片碰撞风险评估系统(MODRAS).并以特定轨道航天器为应用实例进行了风险评估,得到了空间碎片通量分布、航天器暴露面积、航天器遭遇的碰撞数等数据.结果表明,航天器遭遇空间碎片碰撞的概率与其运行轨道高度、倾角以及碎片大小等参数有关;改变航天器飞行路线及运行姿态可有效减少空间碎片的碰撞风险.; 王海福余庆波刘有英; 关键词：航天器

M/OD失效风险评估系统开发及标准校验被引量：1: 2010年; 论述了空间碎片失效风险评估在航天器设计中的重要性,给出了自主开发的空间碎片风险评估系统(MODRAS)总体框架及图形用户界面。MODRAS分为空间碎片风险评估和微流星体风险评估两大模块,每个模块又包括M/OD环境模型、航天器建模、碰撞概率分析、失效概率分析以及航天器防护结构设计等功能模块。除了环境模型模块外,其他各功能模块均为共享模块,即可同时应用于空间碎片风险评估与微流星体风险评估。针对机构间空间碎片协调委员会(IADC)指定的单位立方体、单位球体及简单航天器3种标准工况,将MODRAS分析结果与美国航空航天局的BUMPER系统、欧洲空间局的ESABASE系统、德国MDPANTO系统以及航天五院MODAOST系统等国内外同类软件分析结果进行比较。结果表明,在微流星体环境下,MODRAS与BUMPER程序失效数分析结果相差在4%以内;而在空间碎片环境下,失效数分析结果最大相差8%,校验了MODRAS的分析精度。此外,还给出了3种标准工况遭遇M/OD的表面失效数分布。; 刘有英王海福黄海; 关键词：航天器

高速碰撞下航天器防护结构效能评价被引量：4: 2005年; 采用 AUTODYN-2D 无网格 SPH 数值技术,对球形铝弹丸正碰撞整体式结构、Whipple、双层铝及填充式(SW)防护结构的作用行为进行了数值模拟。结果表明,在相同面密度条件下,填充式防护结构抗空间碎片的效能最佳,Whipple 防护结构较差,双层铝防护结构介于两者之间,整体式结构最差。; 刘有英王海福; 关键词：WHIPPLE

航天器防护结构弹道极限数值模拟被引量：5: 2005年; 采用 AUTODYN-2D 无网格 SPH 数值技术,对遭遇速度为(2～11)km/s 条件下球形铝弹丸正碰撞Whipple 防护结构的弹道极限(临界弹丸直径)进行了数值模拟。结果表明,数值模拟结果与实验值相当吻合,且弹道极限随碰撞速度增大呈现为三种不同的变化趋势。当碰撞速度 V≤3km/s 或 V≥7km/s 时,临界弹丸直径随碰撞速度增大而减小;当3km/s; 刘有英王海福朵英贤; 关键词：超高速碰撞航天器 SPH 数值模拟

空间碎片防护结构效能评价仿真系统和应用被引量：2: 2009年; 论述了流星体/空间碎片（M/OD）防护的重要性,给出了自主开发的空间碎片防护结构效能评价仿真平台总体框架。通过分析不同防护参数及碰撞参数条件下的防护结构效能,总结了防护间距、防护屏厚度、碰撞速度和碰撞角等参数对空间碎片防护结构效能的影响规律。针对基本的Whipple防护结构,碰撞速度v〈3km/s时,防护结构的防护效能不受防护间距变化的影响,碰撞速度v〉3km/s时,防护间距越大,防护结构的防护效能越好;Whipple防护结构的防护屏厚度越大,防护结构抗空间碎片撞击的能力越强,即其防护效能越好;在整个碰撞速度范围内（0~15km/s）,防护结构的防护效能呈现出3种不同的变化趋势,且防护结构的防护效能随碰撞角增大而提高。提出了一种波纹填充式防护结构,确定了可有效防护小尺寸空间碎片的防护设计参数。; 刘有英王海福黄海; 关键词：航天器

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刘有英