МОДЕЛЬ ИЗМЕНЕНИЯ УГЛА ЭЖЕКЦИИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГЛУБИНЫ ПРОНИКАНИЯ УДАРНИКА | Механика | композиционных | материалов и конструкций
> Том 24 > №2 / 2018 / Страницы: 302-313 doi.org/10.25590/mkmk.ras.2018.24.02.302_313.09

МОДЕЛЬ ИЗМЕНЕНИЯ УГЛА ЭЖЕКЦИИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГЛУБИНЫ ПРОНИКАНИЯ УДАРНИКА

, , , ,

Аннотация:

Столкновение метеороида или частицы космического мусора с поверхностью космического аппарата (КА) производит поток эжекционных частиц (ЭЧ), которые могут представлять опасность для внешнего оборудования КА (антенны, солнечные батареи и т. Д.). В настоящее время ЭЧ считаются одним из основных источников загрязнения околоземного пространства, что оправдывает интерес к их изучению. Основными параметрами, характеризующими ЭЧ, являются углы их вылета по отношению к поверхности преграды, пространственное распределение по массам, размерам и скоростям. В настоящей работе аналитически рассматривается задача о проникании жесткого ударника в бесконечную преграду с целью определения зависимости угла вылета эжекционных частиц (угла эжекции) от глубины внедрения ударника. Задача рассматривается в предположении о плоском деформированном состоянии материала преграды. Для описания механических свойств материала преграды принимается гипотеза о несжимаемости и идеальной пластичности. На основании энергетического баланса получено уравнение движения (проникания) ударника. Углы эжекции определяются из условия минимума мощности внутренних сил. Как показывают оценки, сделанные на основе предложенной модели, в случае внедрения компактного ударника h ≈2¸3 (глубина внедрения h дана в единицах поперечного размера ударника) угол эжекции составляет ≈ 65-67 градусов, что соответствует известным экспериментальным данным. В случае стержня, при больших значениях глубины внедрения h >>1 угол эжекции меняется слабо с увеличением h . Например, при h ≈10-20 он составляет, приблизительно, 72-75 градусов.

13