平纹编织C/SiC复合材料超高速冲击数值仿真

摘要

在服役过程中,航天飞机的热防护系统将不可避免的遭受空间碎片的撞击.平稳编织C/SiC复合材料(2D-C/SiC)作为一种典型的陶瓷基复合材料,已经在热防护领域得到了广泛的应用.首先,对2D-C/SiC材料和LY12硬铝在冲击速度3400 m/s～9300m /s范围内超高速冲击实验进行了回顾.其次,选取Autodyn软件的复合材料模型,基于2D-C/SiC材料已有的实验数据推导相关材料参数.进而,建立二维数值模型选取SPH求解器,对可视实验结果和自由面速度观测结果进行数值模拟,验证2D-C/SiC材料参数的合理性.最后,对不同冲击速度下,2D-C/SiC的碎片云结构以及飞片直径、靶材厚度对自由面速度的影响进行了数值分析.