再入气动环境类电池帆板材料微观响应变形行为分子动力学模拟研究

【摘要】 针对服役期满大型航天器无控飞行轨道衰降再入大气层解体过程及落区难以提前预测ꎬ势再入解体后生成的碎片可能造成地面危害等问题ꎬ采用分子动力学模拟方法ꎬ选取的含碳钢分子动力学模型ꎬ计算了不同温度下材料的平函数ꎬ构建了碳元素质量分数衡态晶格常数ꎬ并通过晶格常数与温度的关系ꎬ计算了模型的线膨胀系数ꎬ验证了势函势函数ꎬ模拟数在所建立的仿真模拟系统合理性ꎻ使用经过验证的分子动力学模型与了钢制平板在Ma的高超声速再入气动环境中ꎬ通过结构动态热1􀆰4力响应变形行为有限元算法计算出的部分状态下材料微观演化行为ꎬ初步证明了分子动力学模拟方法在服役期满大型航天器再入大气层解体过程的分析仿真计算中的作用ꎬ为实现分子动力学方法同动态热力响应有限元算法的耦合奠定了基础ꎮ