539.3+629.78 Моделирование контактного взаимодействия ребер тетраэдрических ячеек при решении задач высокоскоростного взаимодействия пространственных тел
Добрица Б. Т. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Добрица Д. Б. (АО "НПО им. С.А. Лавочкина"), Ященко Б. Ю. (АО "НПО им. С.А. Лавочкина")
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ, РАЗНОСТНАЯ СЕТКА, КОНТАКТНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ, ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ СОУДАРЕНИЕ, КОНТРОЛЬ ПРОНИКАНИЯ, ТЕТРАЭДРИЧЕСКАЯ ЯЧЕЙКА, СИЛА РЕАКЦИИ
doi: 10.18698/2309-3684-2019-3-3956
Рассмотрено совершенствование методик численного моделирования высокоскоростного взаимодействия твердых тел, проводимого для проектирования защиты космических аппаратов от воздействия микрометеоритов и частиц космического мусора. Предложен алгоритм реализации граничных условий на контактной поверхности, предназначенный для численного моделирования с использованием лагранжевых сеток и базирующийся на контроле взаимного проникновения тетраэдрических ячеек контактирующих тел при пересечении их ребер. В основе алгоритма лежат расчет сил реакции для узлов ребер тетраэдрических ячеек контактирующих тел и коррекция векторов скорости этих узлов с выполнением условия непроникания.
Герасимов А.В., Пашков С.В., Христенко Ю.Ф. Защита космических аппаратов от техногенных и естественных осколков. Эксперимент и численное моделирование. Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, 2011, № 4, с. 70–78.
Bashurov V.V., Bebenin G.V., Belov G.V., Bukharev Y.N., Zhukov V.I., Ioilev A.G., Lapichev N.V., Mikhailov A.L., Smirnov A.L., Fateev G.S., Schlyapnikov G.P. Experimental modelling and numerical simulation of high- and hypervelocity space debris impact to spacecraft shield protection. International Journal of Impact Engineering, 1997, vol.20, pp.69–78.
Myagkov N.N., Shumikhin T.A., Bezrukov L.N. Experimental and Numerical Study of Peculiarities at High-Velocity Interaction between a Projectile and Discrete Bumpers. International Journal of Impact Engineering, 2010, vol.37, pp.980–994.
Plassard F., Mespoulet J., Hereil P. Hypervelocity impact of aluminium sphere against aluminium plate: experiment and LS-DYNA correlation.8th European LS-DYNA Users Conference, 2011.
Shumikhin T.A., Myagkov N.N., Bezrukov L.N., Properties of ejecta generated at high-velocity perforation of thin bumpers made from different constructional materials. International Journal of Impact Engineering, 2012, vol.50, pp.90−98.
Герасимов А.В., Добрица Д.Б., Пашков С.В., Христенко Ю.Ф. Теоретико-экспериментальное исследование способа защиты космических аппаратов от высокоскоростных частиц. Космические исследования, 2016, т. 54, № 2, с. 126–134.
Джонсон К. Механика контактного взаимодействия. Москва, Мир, 1989, 510 с.
Бураго Н.Г., Кукуджанов В.Н. Обзор контактных алгоритмов. Известия РАН, Механика твердого тела, 2005, № 1, с. 44–85.
Гулидов А.И., Шабалин И.И. Численная реализация граничных условий в динамических контактных задачах. Новосибирск, Институт теоретической и прикладной механики АН СССР, Сибирское отделение, 1987, № 12, 37 с.
Гулидов А.И., Шабалин И.И. Расчет контактных границ с учетом трения при динамическом взаимодействии деформируемых тел. Численные методы решения задач теории упругости и пластичности. Мат. IX Всесоюзной конференции. Новосибирск, 1988, с. 7075.
Wilkins M.L. Computer simulation of dynamic fenomena. Berlin-Heidelberg-New-York, Springer, 1999, 246 p.
Димитриенко Ю.И. Механика сплошной среды. В 4 т., т. 4: Основы механики твердых сред. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013, 624 с.
Димитриенко Ю.И., Димитриенко И.Д.. Инженерный журнал: наука и инновации, 2014, вып. 5. DOI: 10.18698/2308-6033-2014-5-1236
Добрица Б.Т., Добрица Д.Б., Пашков С.В. Моделирование процесса взаимодействия высокоскоростного ударника с трехслойной разнесенной комбинированной преградой. Математическое моделирование и численные методы, 2018, № 2, с. 70–89.
Фомин В.М., Гулидов А.И., Сапожников Г.А., Шабалин И.И., Бабаков В.А., Куропатенко В.Ф., Киселев А.Б., Тришин Ю.А., Садырин А.И., Киселев С.П., Головлев И.Ф. Высокоскоростное взаимодействие тел. Новосибирск, Изд-во СО РАН, 1999, 600 с.
Добрица Б.Т., Добрица Д.Б., Ященко Б.Ю. Моделирование контактного взаимодействия ребер тетраэдрических ячеек при решении задач высокоскоростного взаимодействия пространственных тел. Математическое моделирование и численные методы. 2019. № 3.c.39–56.
Скачать статью
Количество скачиваний: 493