依兰陨石坑形成过程数值模拟研究

REN Jiankang,ZHANG Qingming,LIU Wenjin,LONG Renrong,GONG Zizheng,ZHANG Pinliang,SONG Guangming,WU Qiang,REN Siyuan

Explosion and Shock Waves（2023）

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摘要

基于iSALE-2D仿真代码对依兰陨石坑的形成过程进行了研究,采用欧拉算法开展数值模拟,探讨了依兰陨石坑的撞击条件,统计分析了成坑过程中熔化层的形成与分布规律,结合点源成坑相似律模型,拟合得到强度机制下的成坑半径关系式.研究结果表明一颗直径120 m、撞击速度12 km/s的花岗岩质小行星垂直撞击地表形成一个与依兰陨石坑形态相似的陨石坑,再现了成坑形成的3个阶段:接触与压缩阶段、开坑阶段、后期调整阶段.大部分熔体在坑底呈分层堆叠分布,少量熔体随抛射物沉积在靶体表面,呈离散状分布,完全熔化材料质量约为撞击体质量的24倍.直径120 m、撞击速度12 km/s工况模拟结果与拟合的成坑半径关系式结果相对误差10.3％.

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关键词

impact crater,iSALE-2D,hypervelocity impact,impact melting

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