非線形過渡応答解析による宇宙ゴミと衛星の衝突模擬

NX Nastran

事例概要

地球の衛星軌道上にはすでに多数の人工衛星が打ち上げられており、使い古された人工衛星の部品などの宇宙ゴミ(デブリ)が多数浮遊しています。そのため、大規模構造物とデブリとの衝突の可能性が十分に考えられ、高速での衝突に対する宇宙構造物の安全設計が不可欠となります。よって、高速衝突の際の宇宙構造物の挙動をあらかじめシミュレートすることはとても重要な課題であり、部材の破断まで考慮する衝突解析が必要となります。
本解析例では、NX Nastran を用いて、デブリと衛星の衝突シミュレーションにおける大変形大歪み、塑性崩壊などを検証することができました。

各時刻における変形と応力分布を表しています。非常に小さい時間増分で高速衝突(秒速約 2km)による応力波の伝搬や塑性崩壊の様子を示しています。

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