水下載荷對垂直發(fā)射潛航器結構影響仿真研究
發(fā)布時間:2021-06-16 22:07
目的研究水下載荷對垂直發(fā)射潛航器結構的影響。方法采用流體分析軟件計算潛航器周圍的壓力場分布,利用有限元分析軟件建立水下潛航器有限元模型,將計算得到的壓力場加載到潛航器有限元模型后,仿真計算潛航器在水中向上運動不同時刻的應力和變形。結果隨著潛航器的上升,水對彈的軸壓影響逐漸減小,潛航器的彎矩和剪切力越來越大。隨著潛航器向上運動,其加速度和速度變小,水對潛航器的壓力載荷也變小。潛航器發(fā)射后,尾部雖然已經(jīng)不承受發(fā)射載荷,但是隨著這個載荷的消失,頭部的變形逐漸減小。結論由于存在攻角,潛航器在鉛垂和水平方向亦有力的分量,從而使?jié)摵狡魇艿降乃螺d荷更為復雜。
【文章來源】:裝備環(huán)境工程. 2020,17(07)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
計算域網(wǎng)格
計算得到了發(fā)射后3H深度時,潛航器周圍流體的速度和壓力分布,如圖2所示。從圖2a、b可以看出,由于潛航器存在橫向運動,從而造成航行器兩側流體速度最快,受Karama漩渦影響,潛航器背水面速度最低。同樣,從圖2c、d可以看出,航行器迎水面比背水面壓力高,兩側壓力較小。相同于3H深度的計算,分別計算在2H和H深度潛航器周圍的流體分布情況,并將計算結果作為橫向載荷邊界條件導入MSC.Nastran有限元分析軟件,進行載荷計算。
在前處理軟件里建立了航行器的實體模型,采用IsoMesh網(wǎng)格劃分器劃分了網(wǎng)格,采用Quad型網(wǎng)格,這樣劃分的目的是為了設置網(wǎng)格大小,并控制疏密度。共劃分772個單元,1429個節(jié)點。潛航器的實體模型和有限元網(wǎng)格模型如圖3所示。2.2 計算方法
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于分布水動壓力的飛行器水下載荷計算方法研究[J]. 劉文一,李玉龍,吳訓濤. 導彈與航天運載技術. 2019(01)
[2]潛艇發(fā)射筒保護蓋力學性能分析[J]. 焦冀光,楊春,劉文一. 裝備環(huán)境工程. 2017(04)
[3]模擬彈水下垂直發(fā)射載荷分析[J]. 鞏明,王漢平,楊鳴,劉兵. 彈箭與制導學報. 2015(05)
[4]導彈水下垂直發(fā)射過程數(shù)值仿真分析[J]. 藍仁恩,張志勇,于殿君,周成康. 導彈與航天運載技術. 2013(05)
[5]水下航行體垂直發(fā)射尾部流場數(shù)值計算[J]. 燕國軍,閻君,權曉波,魏海鵬. 導彈與航天運載技術. 2012(03)
[6]同心筒發(fā)射潛載導彈過程數(shù)值研究[J]. 侯金瑛,譚大成,畢世華,陳陣. 固體火箭技術. 2011(01)
本文編號:3233876
【文章來源】:裝備環(huán)境工程. 2020,17(07)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
計算域網(wǎng)格
計算得到了發(fā)射后3H深度時,潛航器周圍流體的速度和壓力分布,如圖2所示。從圖2a、b可以看出,由于潛航器存在橫向運動,從而造成航行器兩側流體速度最快,受Karama漩渦影響,潛航器背水面速度最低。同樣,從圖2c、d可以看出,航行器迎水面比背水面壓力高,兩側壓力較小。相同于3H深度的計算,分別計算在2H和H深度潛航器周圍的流體分布情況,并將計算結果作為橫向載荷邊界條件導入MSC.Nastran有限元分析軟件,進行載荷計算。
在前處理軟件里建立了航行器的實體模型,采用IsoMesh網(wǎng)格劃分器劃分了網(wǎng)格,采用Quad型網(wǎng)格,這樣劃分的目的是為了設置網(wǎng)格大小,并控制疏密度。共劃分772個單元,1429個節(jié)點。潛航器的實體模型和有限元網(wǎng)格模型如圖3所示。2.2 計算方法
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于分布水動壓力的飛行器水下載荷計算方法研究[J]. 劉文一,李玉龍,吳訓濤. 導彈與航天運載技術. 2019(01)
[2]潛艇發(fā)射筒保護蓋力學性能分析[J]. 焦冀光,楊春,劉文一. 裝備環(huán)境工程. 2017(04)
[3]模擬彈水下垂直發(fā)射載荷分析[J]. 鞏明,王漢平,楊鳴,劉兵. 彈箭與制導學報. 2015(05)
[4]導彈水下垂直發(fā)射過程數(shù)值仿真分析[J]. 藍仁恩,張志勇,于殿君,周成康. 導彈與航天運載技術. 2013(05)
[5]水下航行體垂直發(fā)射尾部流場數(shù)值計算[J]. 燕國軍,閻君,權曉波,魏海鵬. 導彈與航天運載技術. 2012(03)
[6]同心筒發(fā)射潛載導彈過程數(shù)值研究[J]. 侯金瑛,譚大成,畢世華,陳陣. 固體火箭技術. 2011(01)
本文編號:3233876
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