基于有限元目標(biāo)毀傷計(jì)算方法及仿真設(shè)計(jì)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-07-15 18:35
【摘要】:毀傷效能是武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評估中最重要的性能指標(biāo),由于高空炸點(diǎn)毀傷系統(tǒng)存在目標(biāo)高速性、炸點(diǎn)分布隨機(jī)性已及碎片分布廣泛性等特點(diǎn),在這種環(huán)境條件下,高速動(dòng)態(tài)目標(biāo)毀傷機(jī)理要比定距定爆毀傷復(fù)雜得多。因此,通過對高速目標(biāo)毀傷進(jìn)行研究,形成有關(guān)高速動(dòng)態(tài)目標(biāo)近炸毀傷效能評估的規(guī)范化方法和輔助仿真手段。論文根據(jù)目標(biāo)毀傷機(jī)理,利用有限元分析方法建立目標(biāo)毀傷易損區(qū)模型,通過Monte Carlo方法和空間切向微分方法對目標(biāo)易損區(qū)面積、炸點(diǎn)位置坐標(biāo)、彈丸碎片空間位置坐標(biāo)進(jìn)行模擬計(jì)算。將計(jì)算得到的單枚碎片坐標(biāo)與目標(biāo)單一易損面元相結(jié)合來研究單枚碎片對某一易損面元的毀傷概率,對所劃分的所有單一面元采用全概率加和求得整個(gè)目標(biāo)易損區(qū)的毀傷概率。為了獲得目標(biāo)毀傷效能評估新方法,提出空間切向微分面元法來計(jì)算彈丸多碎片對目標(biāo)毀傷的分布概率。根據(jù)多碎片的動(dòng)態(tài)參數(shù),分析與建立目標(biāo)毀傷的空間切向微分面元計(jì)算模型。按照多碎片在空間飛散球面上的分布密度,研究了多碎片在三維空間對目標(biāo)作用效能計(jì)算原理和方法,推導(dǎo)出多碎片與目標(biāo)面元的相互作用程度函數(shù)、毀傷分布概率計(jì)算函數(shù)以及多碎片對目標(biāo)毀傷概率分布變化特性。建立基于有限元分析軟件ANSYS的彈丸碎片以及目標(biāo)有限元分析模型,完成了單個(gè)彈丸碎片侵徹某一目標(biāo)面元仿真。在理論計(jì)算的基礎(chǔ)上,利用彈目交會(huì)過程中的各項(xiàng)有效毀傷的參數(shù),結(jié)合目標(biāo)毀傷等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),給出了高速目標(biāo)近炸毀傷動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)的毀傷效能評估算法。利用軟件Creator對彈丸、目標(biāo)以及地形等建立三維模型,在Microsoft Visual studio2005環(huán)境下,編寫相應(yīng)的目標(biāo)毀傷動(dòng)態(tài)仿真處理程序,利用實(shí)時(shí)三維虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)軟件Vega Prime,實(shí)現(xiàn)了高速目標(biāo)近炸毀傷動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)。通過仿真計(jì)算驗(yàn)證了彈丸碎片在大小尺寸合理的情況下,速度越大,且單位面積內(nèi)的有效碎片數(shù)目越多,目標(biāo)受毀傷的可能性越大,目標(biāo)受碎片毀傷的概率也就越大,目標(biāo)被毀傷的程度越嚴(yán)重。
【學(xué)位授予單位】:西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TJ410.2
【圖文】:
為了能更好的分析碎片質(zhì)量與速度對動(dòng)能的影響作用,假設(shè)彈丸碎片初速度^從逡逑化00/?/??變化至1800m/s,單一碎片質(zhì)量巧)從0變化至4g,根據(jù)公式左。(;。)2仿逡逑真得到了H者之間的關(guān)系如圖2.6所示。當(dāng)彈丸碎片質(zhì)量一定時(shí),其初速度越大,則彈丸逡逑碎片的動(dòng)能就越大;當(dāng)彈丸碎片初速度一定時(shí),其質(zhì)量越大,彈丸碎片的動(dòng)能也就越大。逡逑X1Q*逡逑7邋叮邋邋—'T邋\邋j邋;邋'邋V-—逡逑p-t…'-1逡逑民邋邐邐邐邐J逡逑扣卵邋e?邋4邋k邋ThevelDgRof邋化^加逡逑?邐(v0/m-5邐)逡逑圖2.6碎片質(zhì)量及速度與動(dòng)能的關(guān)系逡逑2.4目標(biāo)毀傷效能評估及毀傷概率計(jì)算逡逑2.4.1目標(biāo)毀傷效能評估逡逑彈九碎片群的動(dòng)能是評估毀傷效能的主要參數(shù)之一,彈丸在爆炸瞬間,其碎片獲得較逡逑高的初速度,并定的角度撞擊目標(biāo),依靠動(dòng)能對目標(biāo)造成毀傷。目標(biāo)毀傷效能評估是逡逑在目標(biāo)易損面元受到彈丸碎片毀傷的前提下進(jìn)行的,因此,必須首先對目標(biāo)面元受彈丸碎逡逑片動(dòng)能毀傷的條件進(jìn)行分析,即應(yīng)該先判斷目標(biāo)易損面元是否受到彈丸碎片動(dòng)能毀傷。由逡逑上節(jié)可知單一碎片毀傷目標(biāo){陌灞匭肼愕奶跫牽哄義希牛忮宸冢玻埃╁義弦虼嗽冢﹀澹揪淇冢蓿鋇奶跫攏頤峭ü勘暌姿鵯偕嗣婊捶治鲅芯磕勘昊偕誦。辶x系ヒ荒勘暌姿鵜嬖拿婊丫ü撲愕玫劍捎諛勘旮縈邢拊治鱸硪呀勘昊皺義銜罡鲇行б姿鵯
本文編號(hào):2756863
【學(xué)位授予單位】:西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TJ410.2
【圖文】:
為了能更好的分析碎片質(zhì)量與速度對動(dòng)能的影響作用,假設(shè)彈丸碎片初速度^從逡逑化00/?/??變化至1800m/s,單一碎片質(zhì)量巧)從0變化至4g,根據(jù)公式左。(;。)2仿逡逑真得到了H者之間的關(guān)系如圖2.6所示。當(dāng)彈丸碎片質(zhì)量一定時(shí),其初速度越大,則彈丸逡逑碎片的動(dòng)能就越大;當(dāng)彈丸碎片初速度一定時(shí),其質(zhì)量越大,彈丸碎片的動(dòng)能也就越大。逡逑X1Q*逡逑7邋叮邋邋—'T邋\邋j邋;邋'邋V-—逡逑p-t…'-1逡逑民邋邐邐邐邐J逡逑扣卵邋e?邋4邋k邋ThevelDgRof邋化^加逡逑?邐(v0/m-5邐)逡逑圖2.6碎片質(zhì)量及速度與動(dòng)能的關(guān)系逡逑2.4目標(biāo)毀傷效能評估及毀傷概率計(jì)算逡逑2.4.1目標(biāo)毀傷效能評估逡逑彈九碎片群的動(dòng)能是評估毀傷效能的主要參數(shù)之一,彈丸在爆炸瞬間,其碎片獲得較逡逑高的初速度,并定的角度撞擊目標(biāo),依靠動(dòng)能對目標(biāo)造成毀傷。目標(biāo)毀傷效能評估是逡逑在目標(biāo)易損面元受到彈丸碎片毀傷的前提下進(jìn)行的,因此,必須首先對目標(biāo)面元受彈丸碎逡逑片動(dòng)能毀傷的條件進(jìn)行分析,即應(yīng)該先判斷目標(biāo)易損面元是否受到彈丸碎片動(dòng)能毀傷。由逡逑上節(jié)可知單一碎片毀傷目標(biāo){陌灞匭肼愕奶跫牽哄義希牛忮宸冢玻埃╁義弦虼嗽冢﹀澹揪淇冢蓿鋇奶跫攏頤峭ü勘暌姿鵯偕嗣婊捶治鲅芯磕勘昊偕誦。辶x系ヒ荒勘暌姿鵜嬖拿婊丫ü撲愕玫劍捎諛勘旮縈邢拊治鱸硪呀勘昊皺義銜罡鲇行б姿鵯
本文編號(hào):2756863
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