原子氧作用下聚酰亚胺薄膜剥蚀形貌仿真方法

摘要：

为研究低地球轨道(LEO)原子氧(AO)作用下航天器用聚酰亚胺(PI)薄膜材料剥蚀形貌变化规律,提出一种基于局部网格边界相交判断的剥蚀形貌仿真方法,并采用周期性边界处理法获得表面形貌.其计算所得材料掏蚀深度与文献中的试验结果相差小于 4%,证明该方法对AO与PI材料的相互作用的仿真与试验结果相近.采用剥蚀深度算术平均偏差和标准差作为形貌的描述参数,发现这 2 个参数均随着AO累积通量以 0.253 次幂律增大.标准差和算术平均偏差的比值随AO累积通量的增大基本保持不变,说明表面形貌特征在AO作用下基本不变,只是表面峰值和谷值增大.此外,计算结果表明,不同轨道速度条件下PI表面剥蚀形貌差异不大.以上研究结果有助于进一步理解AO作用下PI材料表面剥蚀形貌形成机理.

关键词：原子氧、剥蚀、表面形貌、聚酰亚胺、仿真分析

所属期刊栏目：40

分类号：V250.4;TB115(航空用材料)

在线出版日期：2023-09-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：367-373