Numerical study on separation shock characteristics of pyrotechnic separation nuts
Numerical study on separation shock characteristics of pyrotechnic separation nuts
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烟火式分离螺母分离冲击特性数值研究
DOI：
10.1016/j.actaastro.2018.07.040
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发表时间：
2018-10
影响因子：
3.5
通讯作者：
刘一志
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
赵宏达;孙毅;丁继峰;刘一志
建立了分离螺母的有限元模型，并基于显式动力学程序LS-dyna，采用任意拉格朗日-欧拉（ALE）算法对分离螺母的整个分离过程进行了数值模拟。对解锁过程中产生的分离冲击波进行了详细的分析，结果表明，烟火爆炸冲击波和应变能冲击波是整个分离冲击波的两个来源。此外，还研究了预应力对分离激波及其两个激波源的影响。结果表明，预应力对三种冲击均有强化作用，尤其是应变能释放冲击。对比了三种冲击波的冲击响应谱，发现分离冲击波的冲击响应谱与烟火爆炸冲击波和应变能释放冲击波的冲击响应谱的包络线相当。在本文的模型中，烟火爆炸冲击波在100 Hz至10 KHz的频率范围内起主导作用。所得结论有助于深入了解分离冲击的机理，并可为分离螺母的设计提供参考。
This paper establishes a finite element model of pyrotechnic separation nuts and simulates the whole separation process based on the explicit dynamic codes LS-dyna with Arbitrary Lagrange-Euler (ALE) algorithm. The separation shock generated in the unlocking process is analyzed in detail and the results reveal that the pyrotechnic explosion shock and strain energy shock are two sources for the whole separation shock. Besides that, the influence of prestress on the separation shock and its two shock sources is also researched. The results show that the prestress could strengthen all three shocks, especially the strain energy release shock. This paper also compares the shock response spectrum (SRS) of the three shocks and finds that the SRS of separation shock is equal to the envelope of the SRS of pyrotechnic explosion shock and strain energy release shock. In the model of this paper, the pyrotechnic explosion shock plays a dominant role in the frequency range of 100 Hz to 10 KHz. The conclusions got in this work are helpful to insight the mechanism of separation shock and can provide a reference for the design of separation nuts.
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DOI：
10.2514/6.2000-3405
发表时间：
2000-07
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
S. Ben-Shmuel
通讯作者：
S. Ben-Shmuel
分离螺母有限元建模及高温冲击响应分析
影响因子：
5.6
作者：
Wang Xixiong;Qin Zhaoye;Ding Jifeng;Chu Fulei
通讯作者：
Chu Fulei
影响因子：
5.6
作者：
Juho Lee;Jae-Hung Han;Yeungjo Lee;Hyoungjin Lee
通讯作者：
Juho Lee;Jae-Hung Han;Yeungjo Lee;Hyoungjin Lee
影响因子：
7.2
作者：
N. Smirnov;V. Betelin;R. M. Shagaliev;V. Nikitin;I. Belyakov;Yu.N. Deryuguin;S. Aksenov;D. A. Korchazhkin
通讯作者：
N. Smirnov;V. Betelin;R. M. Shagaliev;V. Nikitin;I. Belyakov;Yu.N. Deryuguin;S. Aksenov;D. A. Korchazhkin
影响因子：
5.6
作者：
Jung‐Ryul Lee;C. Chia;C. Kong
通讯作者：
Jung‐Ryul Lee;C. Chia;C. Kong