多孔火山岩超高速撞击蜂窝夹层板试验研究

廖高健， 陈 勇 ， 刘 西， 贾 斌

(1.重庆理工大学 车辆工程学院 汽车零部件先进制造教育部重点实验室，重庆 400054；2.哈尔滨工业大学 空间碎片高速撞击研究中心，哈尔滨 150080)

蜂窝夹层板由于具有优异的比强度、比刚度等力学性能，广泛应用于航天器等防护结构中[1-2]。然而，航天器在服役过程中可能遭受来自太空微流星体的超高速撞击，严重威胁其安全运行[3]。统计结果表明,太空微流星体密度为0.16～4.00 g/cm3，平均密度约0.50 g/cm3。可见，低密度微流星体在太空中比较常见，因此有必要研究各类微流星体对蜂窝夹层结构的超高速撞击防护性能。

张志远等[4-5]对铝弹丸高速撞击蜂窝夹层板进行了数值模拟研究，分析了蜂窝夹层板的超高速撞击损伤特性。徐小刚等[6]对蜂窝夹层板进行了超高速碰撞仿真，结果表明仿真得到的后板破口尺寸与试验比较接近。黄洁等[7]对铝球弹丸超高速撞击带隔热层的蜂窝夹层结构进行了实验和数值仿真，结果表明蜂窝芯会限制冲击过程中碎片云的径向膨胀。Nitta等[8]对铝弹丸超高速撞击条件下蜂窝夹层板的损伤特性进行了试验和数值仿真研究，并对弹道极限进行了讨论。贾光辉等[9]基于铝弹丸高速撞击蜂窝夹层板的试验数据，分析了蜂窝夹层板的撞击极限方程，并探讨了撞击极限方程中的系数关系。Sibeaud等[10]对铝球弹丸超高速撞击蜂窝夹层板进行了试验和数值仿真研究，并拟合获取了2～10 km/s内的弹道极限方程。

上述研究分析了超高速撞击条件下蜂窝夹层板结构的损伤特性，但均针对铝球弹丸。……