快速旋转小行星(29075) 1950 DA的应力与失效分析
地球与行星天体物理
2015-06-23 v1
摘要
Rozitis等人近期报告，近地小行星(29075) 1950 DA的体密度范围为1.0 g/cm³至2.4 g/cm³，是一颗碎石堆，需要至少44 Pa至74 Pa的内聚强度以防止因其快速自转周期而失效。由于他们给出失效条件的技术需要整个体积上的平均应力，因此丢弃了关于小行星失效模式和内部应力状态的信息。本文开发了一个有限元模型，并重新审视了1950 DA的应力与失效分析。在建模中，我们不考虑材料硬化和软化。在关联流动法则和均匀材料分布的假设下，我们确定了当1950 DA的恒定内聚力达到维持其当前形状的最低值时，其变形过程。结果表明，为避免结构失效，内部核心需要至少75 Pa - 85 Pa的内聚强度。这表明，对于该天体的失效模式，内部核心首先发生结构失效，随后是表面区域。这意味着，如果内聚力在整个体积上是恒定的，1950 DA的赤道脊是由内部核心沿赤道面外流的物质流造成的，而非如先前假设的由滑坡造成。这对该天体内部可能的密度有额外启示。
引用
@article{arxiv.1411.5926,
title = {Stress and Failure Analysis of Rapidly Rotating Asteroid (29075) 1950 DA},
author = {Masatoshi Hirabayashi and Daniel J. Scheeres},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.5926},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in The Astrophysical Journal Letters. 16 pages and 4 figures. MH appreciates Eleanor Matheson, Keith A. Holsapple, Carlos A. Felippa, Ben Rozitis, and Paul S\'anchez for their discussions