本文關(guān)鍵詞：不同波浪環(huán)境下航行體出水過程模擬及載荷特性分析

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【摘要】：出水過程直接決定水下航行體發(fā)射成敗，是事關(guān)其性能的關(guān)鍵技術(shù)。惡劣的波浪環(huán)境加劇了航行體以正確姿態(tài)和速度出水的難度，但實(shí)際試驗(yàn)費(fèi)用高，又可能存在比尺效應(yīng)等問題，因此，基于CFD計(jì)算程序的仿真方法將成為研究此類問題的高效輔助手段。 本文借助基于波浪流動(dòng)數(shù)學(xué)模型和造波方法的數(shù)值波浪水槽，，采用動(dòng)網(wǎng)格等數(shù)值計(jì)算方法，構(gòu)建航行體多自由度出水的運(yùn)動(dòng)模型，對(duì)多海況等級(jí)、多波浪相位下航行體出水過程進(jìn)行模擬。通過對(duì)計(jì)算過程中的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)比不同條件下航行體質(zhì)心軌跡、質(zhì)心速度、姿態(tài)角變化、角速度、受力和力矩情況等的變化規(guī)律，分析海況等級(jí)即波浪特征參數(shù)、出水相位對(duì)航行體運(yùn)動(dòng)參數(shù)、受載情況等影響。 以流體動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算結(jié)果為基礎(chǔ)，提取航行體表面壓力作為輸入?yún)?shù)，對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、制造材料、約束條件等做出合理假設(shè)，進(jìn)行有限元分析，考察整體應(yīng)力分布和產(chǎn)生的應(yīng)變，校核強(qiáng)度安全性。 最后，根據(jù)研究工作成果的所得結(jié)論，對(duì)水下航行體實(shí)際出水試驗(yàn)提出參考性的建議。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)值水槽 出水 海況等級(jí) 波浪相位 載荷分析
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U674.70;TJ6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 背景和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析9-13
• 1.2.1 波浪理論及模擬研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.2 航行體出水過程研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容13-15
• 第2章 數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法15-33
• 2.1 波浪流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型15-18
• 2.1.1 控制方程15-16
• 2.1.2 邊界條件和初始條件16-17
• 2.1.3 波浪理論17-18
• 2.2 造波方法18-20
• 2.2.1 搖板法18-19
• 2.2.2 源項(xiàng)法19
• 2.2.3 邊界條件法19-20
• 2.3 航行體運(yùn)動(dòng)學(xué)20-24
• 2.3.1 常用坐標(biāo)系20-22
• 2.3.2 坐標(biāo)系變換22-24
• 2.4 強(qiáng)度失效理論24-25
• 2.4.1 最大切應(yīng)力理論24-25
• 2.4.2 形變應(yīng)變能理論25
• 2.5 數(shù)值計(jì)算方法25-32
• 2.5.1 VOF 自由表面跟蹤法26
• 2.5.2 湍流模型26-27
• 2.5.3 壓力-速度耦合算法27-28
• 2.5.4 UDF28
• 2.5.5 動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)28-32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 第3章 航行體出水過程模擬及水動(dòng)力特性分析33-66
• 3.1 航行體運(yùn)動(dòng)模型及計(jì)算方案設(shè)計(jì)33-35
• 3.1.1 數(shù)值波浪水槽中航行體運(yùn)動(dòng)模型的建立33-34
• 3.1.2 計(jì)算方案設(shè)計(jì)34-35
• 3.2 仿真結(jié)果水動(dòng)力特性分析35-65
• 3.2.1 海況等級(jí)的影響35-50
• 3.2.2 波浪相位的影響50-65
• 3.3 本章小結(jié)65-66
• 第4章 航行體出水過程載荷特性分析66-75
• 4.1 有限元分析方案66-67
• 4.1.1 航行體內(nèi)部結(jié)構(gòu)及材料66-67
• 4.1.2 載荷及約束條件67
• 4.2 分析結(jié)果67-74
• 4.2.1 最大主應(yīng)力67-69
• 4.2.2 最大切應(yīng)力69-71
• 4.2.3 最大主應(yīng)變71-72
• 4.2.4 最大切應(yīng)變72-74
• 4.3 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)論75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 致謝80

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王亞東;袁緒龍;張宇文;劉維;;波浪對(duì)導(dǎo)彈垂直發(fā)射水彈道影響研究[J];兵工學(xué)報(bào);2012年05期

2 楊曉光;陳煥龍;劉華坪;趙成佳;陳浮;;導(dǎo)彈水下運(yùn)動(dòng)及出水過程的三維流場仿真[J];彈道學(xué)報(bào);2010年01期

3 劉立棟;張宇文;李雨田;;潛射導(dǎo)彈空中分離運(yùn)動(dòng)建模與仿真[J];彈道學(xué)報(bào);2011年02期

4 袁緒龍;張宇文;殷崇一;劉樂華;;無動(dòng)力潛射導(dǎo)彈運(yùn)載器出水彈道建模與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2003年S5期

5 齊鵬,王永學(xué);三維數(shù)值波浪水池技術(shù)與應(yīng)用[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);2003年06期

6 魏英杰;閔景新;王聰;鄒振祝;余峰;;潛射導(dǎo)彈垂直發(fā)射過程空化特性研究[J];工程力學(xué);2009年07期

7 侯金瑛;譚大成;畢世華;陳陣;;同心筒發(fā)射潛載導(dǎo)彈過程數(shù)值研究[J];固體火箭技術(shù);2011年01期

8 王瑞臣;馬暄;龔紅良;;水下運(yùn)載器運(yùn)動(dòng)速度對(duì)導(dǎo)彈出水姿態(tài)的影響研究[J];艦船電子工程;2009年04期

9 李平金;牟秀軍;;波浪在導(dǎo)彈出水過程中影響效果數(shù)值分析[J];艦船電子工程;2010年08期

10 田兵;徐新琦;肖鵬飛;;波浪對(duì)潛地彈道導(dǎo)彈出水運(yùn)動(dòng)的影響[J];艦船科學(xué)技術(shù);2009年04期

本文編號(hào)：885603