Hochgeschwindigkeitsimpakt auf Gasdruckbehälter in Raumfahrtanwendungen:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
2001
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| Beschreibung: | München, Techn. Univ., Diss., 2001 |
| Beschreibung: | 176 S. Ill., graph. Darst. |
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 9
1.1 EINFUEHRUNG IN DIE THEMATIK 9
1.2 PROBLEMSTELLUNG 11
1.3 ZIEL DER ARBEIT 13
1.4 STAND DER TECHNIK 14
2 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN 21
2.1 VERSUCHSTECHNIK 21
2.1.1 BESCHLEUNIGUNGSTECHNIK 21
2.1.2 SPEZIELLE ENTWICKLUNGEN ~~ 23
2.1.3 HOCHGESCHWINDIGKEITS-AUFNAHMETECHNIK 26
2.1.4 INSTRUMENTIERUNG 27
2.2 DURCHFUEHRUNG DER EXPERIMENTE 29
2.2.1 ZUSAMMENFASSUNG DER VERSUCHSPARAMETER 29
2.2.2 PRINZIPIELLE PHAENOMENE 31
2.3 AUSWERTUNG DER EXPERIMENTE 37
2.3.1 WEG-ZEIT-VERLAUF 37
2.3.2 GESCHWINDIGKEITS-ZEIT-VERLAUF 38
2.3.3 FLUGZEIT DES SCHNELLSTEN FRAGMENTS 39
2.3.4 IMPAKTGESCHWINDIGKEIT DES SCHNELLSTEN FRAGMENTS AUF DIE
RUECKWAND 40
2.3.5 KRATERSTATISTIK 40
2.3.6 TESTPARAMETER UND ERGEBNISSE (TABELLARISCH) 42
2.3.7 HOCHGESCHWINDIGKEITS-SCHATTENAUFNAHMEN DER
FRAGMENTWOLKEN UND BESCHOSSENE RUECKPLATTEN 43
*
3 ENTWICKLUNG EINES SIMULATIONSMODELLS 55
3.1 GRUNDLEGENDE ANNAHMEN DES MODELLS 55
3.2 UNTERTEILUNG DES IMPAKTVORGANGS IN PHASEN 55
3.3 THERMODYNAMISCHE ZUSTANDSAENDERUNG BEIM IMPAKT 58
3.3.1 HUGONIOT-GLEICH UNGEN 58
3.3.2 BERECHNUNG DES STOSSZUSTANDS IN KUGEL UND BEHAELTERWAND 59
3.3.3 ENTLASTUNG VOM STOSSZUSTAND IM MATERIAL DER KUGEL UND DER
BEHAELTERWAND 60
3.4 FRAGMENTIERUNG BEIM IMPAKT 62
3.4.1 GRUNDLAGEN UND PHAENOMENOLOGIE 62
3.4.2 ANNAHMEN FUER DAS FRAGMENTIERUNGSMODELL 65
3.4.3 MASSEN, IMPULS- UND ENERGIEBILANZEN 66
3.4.4 RAEUMLICHE VERTEILUNG DER FRAGMENTE 70
3.4.5 MASSENVERTEILUNG DER KUGEL-UND WANDFRAGMENTE 71
3.4.6 GESCHWINDIGKEITSVERTEILUNG 75
3.4.7 ENERGIEVERLUSTE BEIM AUFPRALL 77
FRAUNHOFER EMI
FRANK SCHAEFER, DISSERTATION, HOCHGESCHWINDIGKEITSIMPAKT AUF
GASDRUCKBEHAELTER
7
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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3.4.8 BESTIMMUNG DER MASSE DER WANDFRAGMENTE 78
3.5 AERODYNAMISCHE ABBREMSUNG IM STROEMUNGSFELD 79
3.6 AUFHEIZUNG UND ABLATION IM STROEMUNGSFELD 81
3.6.1 STAUPUNKTWAERMEEINTRAG BEIM HYPERSCHALLFLUG 81
3.6.2 TEMPERATURVERTEILUNG IM FRAGMENT, ABLATION UND ABTRAGUNG
VON FRAGMENTMASSE 83
3.7 ENTSTEHUNG UND AUSBREITUNG DER STOSSWELLE IM GAS 85
3.8 IMPAKT AUF DIE BEHAELTERRUECKWAND 88
3.8.1 IMPAKT VON FRAGMENTEN 88
3.8.2 IMPAKT DER GAS-STOSSWELLE 90
3.9 VERSAGENSMECHANISMEN 91
3.10 SIMULATIONSPROGRAMM 96
3.11 ANPASSUNG DER FITPARAMETER 102
3.11.1 ANPASSUNG DER DEHNRATE 103
3.11.2 ANPASSUNG DES WIDERSTANDSBEIWERTES 105
3.11.3 ANPASSUNG DES VERLUSTFAKTORS DER KINETISCHEN ENERGIE 106
4 ERGEBNISSE UND BEWERTUNG 110
4.1 ERKENNTNISSE AUS DEM MODELL 110
4.1.1 PHYSIKALISCHE ASPEKTE DES MODELLS 110
4.1.2 INGENIEURTECHNISCHE ASPEKTE DES MODELLS 119
4.2 VERGLEICH ZWISCHEN EXPERIMENT UND MODELL 121
4.2.1 IMPAKTGESCHWINDIGKEIT 5 KM/S 122
4.2.2 IMPAKTGESCHWINDIGKEIT 6 KM/S 127
4.2.3 IMPAKTGESCHWINDIGKEIT 7 KM/S 132
4.2.4 BEWERTUNG DER SIMULATIONSERGEBNISSE 134
4.3 ANWENDUNG DES MODELLS IN AKTUELLEN
RAUMFAHRTPROGRAMMEN 135
5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 139
6 ANHANG 141
6.1 HERLEITUNG DER IMPULSERHALTUNGS- UND
ENERGIEERHALTUNGSGLEICHUNG 141
6.2 HERLEITUNG DER RAEUMLICHEN VERTEILUNG DER
SPALLATIONSFRAGMENTE DER KUGEL- UND DER WANDFRAGMENTEI 43
6.3 EMPIRISCHE GLEICHUNG ZUR BERECHNUNG DES DURCHMESSERS DES
GROESSTEN FRAGMENTS 146
6.4 BERECHNUNG DER MASSENVERTEILUNG DER KUGELFRAGMENTE AUF
DER KUGELOBERFLAECHE 148
6.5 BERECHNUNG DER GESCHWINDIGKEITSVERTEILUNG 151
6.6 BERECHNUNG DES EFFEKTIV HINTER DIE BEHAELTERWAND
GESCHLEUDERTEN MASSENANTEILS DER WAND 153
6.7 BERECHNUNG DER DISKRETEN VERTEILUNGEN: MASSE, WINKEL,
GESCHWINDIGKEITEN 159
7 VERZEICHNIS DER SYMBOLE UND ABKUERZUNGEN 163
8 QUELLENANGABEN 168
8
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