斜向低速撞击角形颗粒介质背景下的亚表面颗粒动力学
地球与行星天体物理
2022-06-29 v2 地球物理
摘要
在太空探索中，斜向低速撞击地外地形是不可避免的事件。我们进行二维离散模拟以建模此类对三角形颗粒床的撞击。有限元方法为模拟提供基础，使角形颗粒几何得以实现。我们的发现重现了先前实验中指出的三类撞击行为：全停、滚出与弹跳。Set Voronoi 镶嵌的应用以高分辨率评估堆积分数，揭示撞击事件中颗粒间如何相对移动。随后计算 Von Mises 应变分布揭示颗粒相对于整体系统如何移动，引出“表层区”概念。直觉会认为受扰动颗粒区域随更高速度撞击而加深，结果反而显示速度增加可能实际引发颗粒耗散响应的改变，从而增强横向扰动。最后，我们整体考虑亚表面响应如何与撞击体动力学相关联，以深化对斜向低速撞击事件的理解并助益任务结果改善。
引用
@article{arxiv.2201.02585,
title = {Sub-surface granular dynamics in the context of oblique, low-velocity impacts into angular granular media},
author = {Peter M. Miklavčič and Hesam Askari and Paul Sánchez and Alice C. Quillen and Esteban Wright},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.02585},
year = {2022}
}