On some features of the destruction of high-speed particles on debris corrugated mesh shields | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2023. № 82. DOI: 10.17223/19988621/82/7

On some features of the destruction of high-speed particles on debris corrugated mesh shields

This paper studies the impact of high-speed particles on corrugated metal mesh shields. Numerical solutions to a number of problems on high-speed interaction at different corrugation angles and positions of the initial contact point of the shield and impactor are solved using the grid Wilkins Lagrangian method in a three-dimensional formulation. The parameters of the behind-the-barrier cloud of destruction products are compared for various problems with the same distance traveled by the particle perforating the shield. Thus, the optimal inclination angle of the corrugation is revealed.

Download file

Counter downloads: 5

Keywords

numerical simulation, debris protection, mesh shield, high-speed impact

Authors

Name	Organization	E-mail
Dobritsa Dmitriy B.	Lavochkin Association	dobritsaDB@laspace.ru
Khristenko Yury F.	Tomsk State University	hrs@niipmm.tsu.ru

Всего: 2

References

Галанин М.П., Щеглов И.А. Разработка и реализация алгоритмов трехмерной триангуляции сложных пространственных областей: прямые методы. М., 2006. 32 с. (Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша; № 10).

Steinberg D.J., Cochran S.G., Guinan M.W. A constitutive model for metals applicable at high-strain rate // Journal of Applied Physics. 1980. V. 51 (3). P. 1498-1504.

Теоретические и экспериментальные исследования высокоскоростного воздействия тел / под ред. А.В. Герасимова. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2007. 572 с.

Chen Y.M., Wilkins M.L. Stress analysis of crack problems with a three-dimensional, time dependent computer program // International Journal of Fracture. 1976. V. 12 (4). P. 607-617.

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: материалы IX Всесоюз. конф. Новосибирск, 1988. С. 70-75.

Гулидов А.И., Шабалин И.И. Численная реализация граничных условий в динамических контактных задачах. Новосибирск, 1987. 37 с. (Препринт ИТПМ СО АН СССР; № 12-87).

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., Головнев И.Ф. Высокоскоростное взаимодействие тел. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999. 600 с.

Wilkins M.L.Computer simulation of dynamic phenomena. Berlin: Springer-Verlag, 1999. 246 p.

Уилкинс М.Л. Расчет упругопластических течений // Вычислительные методы в гидродинамике / под ред. С.С. Григоряна, Ю.Д. Шмыглевского. М.: Мир, 1967. С. 212-263.

Физика взрыва: в 2 т. / под ред. Л.П. Орленко. Изд. 3-е, перераб. M.: Физматлит, 2002. Т. 2. 656 c.

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. V. 37. P. 980-994.

Добрица Д.Б., Ященко Б.Ю., Пашков С.В., Христенко Ю.Ф. К вопросу о геометрии гофрирования и ее влиянии на защитные свойства противометеорного экрана из металлической сетки // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2021. № 4 (54). С. 50-55.

Добрица Д.Б., Ященко Б.Ю., Пашков С.В., Христенко Ю.Ф. Экспериментальное иссле дование стойкости гофрированных сеточных противометеорных экранов // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2021. № 1 (51). С. 24-32.

Dobritsa D.B., Yashchenko B.Yu., Pashkov S.V., Khristenko Yu.F. About evaluating the dura bility of corrugated mesh screens for meteoroid protection // AIP Conference Proceedings. 2021. V. 2318. Art. 140004.

Dobritsa D.B., Pashkov S.V., Khristenko Iu.F. Protective properties of pleated wire mesh shields for spacecraft protection against meteoroids and space debris // AIP Conference Proceedings. 2021. V. 2318. Art. 140006.

Добрица Д.Б., Пашков С.В., Христенко Ю.Ф. Исследование эффективности сеточных гофрированных экранов для защиты космических аппаратов от воздействия метеорнотехногенных частиц // Космические исследования. 2020. Т. 58, № 2. С. 131-137.

Myagkov N.N., Shumikhin T.A. Studying the redistribution of kinetic energy between the mor phologically distinct parts of the fragments cloud formed from high-velocity impact fragmentation of an aluminum sphere on a steel mesh // AIMS Materials Science. 2019. V. 6 (5). P. 685-696.

Guan G.S., Niu R.T. Numerical simulation of hypervelocity impact on mesh bumper causing fragmentation and ejection // Key Engineering Materials. 2013. V. 525-526. P. 401-404.

Guan G.S., Pu D.D., Ha Y. Investigation into Damage of Stainless Steel Mesh/AL Plate Multi Shock Shield under Hypervelocity AL-Spheres Impact // Key Engineering Materials. 2013. V 525-526. P. 397-400.

Lin M., Pang B.J., Cheng J. Experimental and Numerical Study on the Mesh Bumper by Hypervelocity Impact // Advanced Materials Research. 2012. V. 457-458. P. 108-112.

Christiansen E.L., Kerr J.H. Mesh Double-Bumper Shield: A Low-Weight Alternative for Spacecraft Meteoroid and Orbital Debris Protection // International Journal of Impact Engineering. 1993. V 14. P. 169-180.