两栖车辆车体尾部形状对喷水推进器进口流场的影响

简要介绍喷水推进器的研究及其CFD(Computational Fluid Dynam ics)软件的应用状况,并以RNGk-ε湍流模型、多参考系坐标模型MRF(Multiple Refer-ence Frame)及非结构网格为基础,应用Fluent软件对某两栖车辆喷水推进器流场进行模拟计算,分析在其最高航速时2种不同的车体尾部形状对进口流场的影响。     

拖缆系统回转运动仿真计算

用三因次拖缆系统动力平衡运动方程式 ,在时间和空间上作中心差分数值离散平衡方程式 ,编制了拖缆回转运动计算程序 .在拖缆尾端自由边界条件中 ,将尾绳阻力作为自由尾端点的张力 ,改善了因自由尾端张力为零引起的差分方程奇异性 ,使仿真计算更加稳定 .将阵形坐标值转换到拖点运动坐标系中 ,便于拖船观察回转机动中阵形的变化 .仿真计算了两个拖曳阵试验模型 ,仿真结果与试验比较吻合较好 .对实尺寸拖曳线列阵进行了仿真计算 ,讨论了拖点速度和回转半径对阵形影响     

弹性薄板的条形传递函数单元模型

应用改进的条形传递函数方法 ,建立了弹性薄板的二结线四自由度条形单元模型 ,用于分析系统的静力响应。用结线将矩形区域划分为条形单元 ,将边界结线离散 ,以内部结线和边界结点的位移和转角为未知量 ,采用三次插值 ,得到能够与有限元单元耦合求解的超级单元。利用广义函数给出了一种精确积分方法 ,可以得到有关矩阵的显式表达 ,得到提高了求解精度和效率。     

综合系统多重递阶控制设计方法研究(一)空-空航炮的机身指向火控解算方法

为了满足综合系统多重递阶控制设计方法的需求,建立了空-空航炮的机身指向火控解算方法.该方法是在期望弹丸命中目标的情况下求解机身期望指向及其变化率.在某验证机的控制增稳系统上,采用所建立的火控解算方法以及综合系统多重递阶控制设计方法,设计了综合飞行/火力控制系统.仿真结果表明,所建立的空-空航炮机身指向火控解算方法较好地满足了综合飞行/火力控制系统的设计需求,获得了良好的综合控制系统动态性能.     

火炮动力后坐运动的数值模拟

设计了以少量火药为能源代替实弹射击的新型火炮动力后坐试验装置 ,进行了可供试验参考的数值模拟计算。给出了后坐试验装置的原理和结构 ,建立了后坐器的数学模型。结合后坐运动计算模型 ,进行了数值模拟 ,证明了运用动力后坐试验装置可以取得较为理想的效果     

非淹没高速水射流喷嘴内外流场数值模拟

将紊流K－ε模型和多流体模型结合,建立了适合于描述非淹没高速水射流喷嘴内外流场特性的数学模型,构造了可靠的算法,并进行了大量的模拟计算。计算的射流液体区长度与实验数据吻合较好,同时探讨了锥角等对锥形喷嘴射流流场的影响,指出了改进锥形喷嘴射流特性的途径及简单锥形喷嘴的不足。本研究方法可以用于其他形状喷嘴的非淹没高速水射流特性的数值模拟。     

炸药装药烤燃特性的尺寸及约束效应研究进展

烤燃试验是评价炸药装药安全性的重要考核项目,研究炸药装药烤燃过程的响应特性,进而指导工程设计是目前研究的热点。从炸药装药尺寸、长径比、壳体材料/厚度、泄压结构、物理界面及自由空间等方面,对国内外相关研究进行了综述和分析。分析结果表明,缩比弹结构与实弹结构差异大、试验过程实测参量少、小尺寸试验结果难以预估全尺寸实弹的问题是未来需要重点解决的问题。     

多功能战斗部药型罩结构参量研究

为研究药型罩结构对多功能弹威力性能的影响规律,在考虑高锥型药型罩的锥角2α、壁厚δ和内圆弧半径γ三个结构参量之间的交互作用以及战斗部破甲深度和破片速度2个威力指标的基础上,采用正交实验方法,依据正交表分别建立多功能战斗部侵彻45#钢靶的有限元模型,运用LS-DYNA软件数值模拟并采用加权评分法研究各结构参量对战斗部威力性能的综合影响。结果表明：30 mm多功能战斗部药型罩的最佳结构为“2α=85°、δ=0.6 mm、γ=2 mm”,此时战斗部破甲深度达84 mm,破片平均速度为601 m/s。研究结果可为增强微型多功能弹药威力以及正交实验方法在弹药结构研究中的应用提供借鉴和参考。     

冲击反作用式炮口制退器数值模拟分析

针对冲击反作用式炮口制退器炮口流场建立数学物理模型,进行数值模拟仿真计算,采用多种控制方程及k-ε模型,并利用动网格技术,计算得到了炮口流场的结构和流动参数。通过单冲击式炮口制退器与冲击反作用式炮口制退器壁面合力,炮膛合力等对比,揭示了该型制退器炮口流场的发展规律,且展示了其相比于冲击式炮口制退器的优势。冲击反作用式炮口制退器在发射时后排边孔道出口截面压力明显高于前排的边孔道出口截面压力,与冲击式炮口制退器相比,炮膛合力不足其1/3,制退器壁面合力不足其1/4。数值模拟结果可为该型制退器结构设计与优化提供必要的参考。     

陶瓷破片侵彻钛合金薄靶实验及数值模拟研究

为了研究非金属陶瓷破片对钛合金薄靶的侵彻效能,采用弹道冲击实验与有限元数值模拟相结合的方法,开展了破片直径和着靶角度对靶板破坏形态及弹道极限的影响研究。结果表明：在弹道极限情况下,陶瓷破片对钛合金薄靶的侵彻形态主要分为瓣裂穿孔和冲塞穿孔。其中,钛合金靶厚度为0.5～0.8 mm时,靶板的破坏形式主要以瓣裂穿孔为主,靶板厚度为1.0～1.5 mm时,对靶板的破坏形式为瓣裂穿孔和冲塞穿孔2种方式的耦合状态,靶板厚度为2.0 mm时,靶板的破坏方式为冲塞穿孔。随着破片直径的增大,陶瓷破片对靶板的弹道极限(V₅₀)逐渐减小,靶板背面造成的盘式隆起越明显。同时,随着陶瓷破片着角的增加,侵彻靶板的V₅₀也随之增加,当着角大于75°时,破片发生跳飞现象。研究结论对于反卫星武器战斗部威力设计具有重要意义。