本文關(guān)鍵詞：某無(wú)人機(jī)負(fù)過(guò)載下燃油晃蕩及火箭助推時(shí)的姿態(tài)和強(qiáng)度

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【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及無(wú)人機(jī)本身具有的許多巨大優(yōu)勢(shì),不管是軍事領(lǐng)域還是民用領(lǐng)域,無(wú)人機(jī)的研究得到了越來(lái)越多的重視。本文就無(wú)人機(jī)火箭助推發(fā)射和飛行過(guò)程中的幾個(gè)力學(xué)問(wèn)題開(kāi)展研究。首先分析模擬在負(fù)過(guò)載條件下油箱中燃油晃蕩問(wèn)題。無(wú)人機(jī)在爬升改平、加速下滑等飛行過(guò)程中承受負(fù)過(guò)載,油箱中燃油可因此晃蕩和混入空氣,容易造成發(fā)動(dòng)機(jī)抽入氣泡而導(dǎo)致熄火。采用光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)方法(SPH)模擬有、無(wú)防負(fù)過(guò)載設(shè)計(jì)的油箱在負(fù)過(guò)載條件下燃油的晃蕩問(wèn)題,計(jì)算分析了不同充液比情形下的晃蕩特性,結(jié)果表明防負(fù)過(guò)載油箱在負(fù)過(guò)載下充液情況良好,可以有效避免空氣混入。無(wú)人機(jī)的發(fā)射被認(rèn)為是運(yùn)用無(wú)人機(jī)過(guò)程中最困難的階段之一。一方面,助推階段火箭推力、發(fā)動(dòng)機(jī)推力和機(jī)身重力的合力的作用線理論上須通過(guò)組合重心,才能保證無(wú)人機(jī)平穩(wěn)發(fā)射,另一方面,由于火箭推力較大,且為集中力,推力框的強(qiáng)度和剛度需得到保證。本文采用有限元方法模擬無(wú)人機(jī)火箭助推過(guò)程,討論了火箭推力線偏離重心對(duì)發(fā)射姿態(tài)角的影響,為助推火箭的安裝提供參考；采用有限元法模擬了火箭推力框承受靜力和動(dòng)力載荷時(shí)的強(qiáng)度和剛度問(wèn)題,考察了火箭推力框周邊與機(jī)體壁板存在連接缺陷的情況,結(jié)果表明推力框連接缺陷對(duì)強(qiáng)度和剛度影響很大。本文研究?jī)?nèi)容和結(jié)果對(duì)無(wú)人機(jī)的研制和應(yīng)用具有一定的參考意義。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)人機(jī) 光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)方法 液體晃蕩 火箭推力框 飛行姿態(tài)
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V279
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 無(wú)人機(jī)概述9-11
• 1.2 無(wú)人機(jī)發(fā)射方法介紹及火箭助推發(fā)射相關(guān)問(wèn)題11-12
• 1.3 液體晃蕩問(wèn)題及分析方法12-14
• 1.4 SPH方法介紹14-15
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 2 SPH方法及有限元法簡(jiǎn)介16-27
• 2.1 SPH方法簡(jiǎn)介16-18
• 2.1.1 SPH方法基本思想16
• 2.1.2 SPH方法基本方程16-18
• 2.2 SPH方法應(yīng)用于流體動(dòng)力學(xué)基本理論18-20
• 2.2.1 質(zhì)量守恒方程的粒子近似19-20
• 2.2.2 動(dòng)量守恒方程的粒子近似20
• 2.2.3 能量守恒方程的粒子近似20
• 2.3 有限元法簡(jiǎn)介20-24
• 2.3.1 有限元法基本思想21
• 2.3.2 靜力分析21-22
• 2.3.3 動(dòng)態(tài)顯式分析22-23
• 2.3.4 材料失效23-24
• 2.4 油箱沖擊過(guò)程模擬24-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 3 基于SPH方法燃油晃蕩模擬27-36
• 3.1 油箱液體晃蕩分析模型27-29
• 3.1.1 防負(fù)過(guò)載油箱結(jié)構(gòu)介紹27-28
• 3.1.2 燃油晃蕩分析模型28
• 3.1.3 接觸的定義28-29
• 3.2 燃油晃蕩模擬結(jié)果29-35
• 3.3 本章小結(jié)35-36
• 4 無(wú)人機(jī)火箭推力框強(qiáng)度和剛度校核36-47
• 4.1 有限元模型36
• 4.2 靜力響應(yīng)36-42
• 4.2.1 計(jì)算模型36-38
• 4.2.2 結(jié)果分析38-42
• 4.3 動(dòng)力響應(yīng)42-46
• 4.3.1 計(jì)算模型42
• 4.3.2 結(jié)果分析42-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 5 無(wú)人機(jī)火箭助推發(fā)射模擬47-55
• 5.1 無(wú)人機(jī)火箭助推模型47-48
• 5.2 火箭助推過(guò)程模擬48-49
• 5.3 火箭推力線偏離重心對(duì)姿態(tài)角的影響49-53
• 5.4 增重對(duì)滾轉(zhuǎn)角度的影響53-54
• 5.5 本章小結(jié)54-55
• 6 總結(jié)與展望55-56
• 6.1 總結(jié)55
• 6.2 展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-61
• 作者簡(jiǎn)介61

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本文編號(hào)：1007780