在发射和再入事故中可能发生的碰撞和冲击是放射性同位素热源(RHU)空间应用核安全的重点研究内容,本研究针对RHU意外再入后高速撞击地面的事故工况,基于RHU设计结构以及材料特性,建立了高速撞击动态本构模型,对再入返回后以不同速度、不同撞击角度撞击地面过程进行了数值模拟.采用独立变量法分析了速度和角度对撞击后RHU金属包壳变形及破坏效应的影响.通过高速撞击试验验证了数值模型的可靠性,结果显示,金属包壳高度变形量ΔHmax和直径变形量ΔDmax的试验结果与仿真计算结果的相对误差均小于10％,在工程仿真计算可接受误差范围内,这表明该高速撞击模拟研究在RHU安全性能评价、指导RHU设计、降低试验成本和强度等方面具有很高的实用价值.
同位素热源 高速撞击 数值模拟 空间核安全 应变率