[发明专利]基于不规则离散元的陨星进入地球大气层后运动仿真方法及系统

权利要求书

1.一种基于不规则离散元的陨星进入地球大气层后运动仿真方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、借助不规则离散元颗粒构建陨星模型并初始化：在不规则离散元程序中，采用Delaunay三角网格构建不规则离散元颗粒，若干不规则离散元颗粒组合而成陨星模型，对所有所述不规则离散元颗粒赋予不同的密度、体积、外形和力学性质参数；

S2、计算两两相邻所述不规则离散元颗粒之间的接触力，并计算所述陨星模型的形变；

S3、计算所述不规则离散元颗粒的轨迹，并计算所述陨星模型的角速度和姿态变化；

S31、建立地心固连系O-XYZ和东北天坐标系o-xyz；

S32、计算所述不规则离散元颗粒的轨迹方程；

S33、计算所述陨星模型的角速度和姿态变化；

S4、求解所述陨星模型的质量损失、温度变化和形状变化；

S5、计算所述陨星模型的结构变化，即模拟所述陨星模型的解体和空爆过程；

S51、基于陨星强度，获得陨星在气动作用下的解体判据；

ρ_airV²＞S    (18)

其中，S表示所述陨星模型的解体强度；V表示速度幅值；ρ_air表示空气密度；

S52、模拟所述陨星模型的空爆：

S521、设定爆轰产物压力的作用时间为T_o，并将所述作用时间T_o内的相对比容ν_p设为1，在所述作用时间T_o内，若所有所述不规则离散元颗粒全部被爆轰作用弹开，即爆炸后所有所述不规则离散元颗粒间失去接触，则爆轰压力作用结束，执行步骤S6；否则，执行步骤S522；

S522、爆轰驱动阶段采用JWL方程计算单位面积爆轰产物压力P_JWL：

其中，E₀表示单位体积爆轰产物内能；A_J、B_J、R₁、R₂和ω₀分别表示第一、第二、第三、第四和第五无量纲参数；e表示以自然常数e＝2.71828为底的指数函数；

S523、求爆炸的所述不规则离散元颗粒与接触的所述不规则离散元颗粒的爆炸作用面积；

S524、基于所述单位面积爆轰产物压力P_JWL和爆炸作用面积A_P，计算接触的所述不规则离散元颗粒所受的爆轰接触力；

S6、判断所述陨星模型在高度为0前的质量损失是否与质量相等，即判断所述陨星模型的质量是否变为0，若是，则所述陨星模型完全烧蚀，此时所述陨星模型的运动参数解算停止；否则，即所述陨星模型在高度为0时仍有质量，所述陨星模型以陨石形态降落地球表面，获得所述陨星模型的经纬度，确定陨星模型的落点范围。