發(fā)布時間：2020-11-09 04:56

　　 空投魚雷的開傘及入水過程是典型的過載沖擊問題,在對空投魚雷進行設計和分析時必須要考慮其開傘及入水瞬間產(chǎn)生的沖擊載荷因素�？胀遏~雷的內(nèi)部功能零件和外部殼體結(jié)構等在沖擊載荷作用下將產(chǎn)生結(jié)構功能響應,這一具有特殊動力學特性的響應過程,可能會造成空投魚雷內(nèi)部零件功能失靈和外部殼體結(jié)構強度破壞等嚴重影響空投魚雷整體性能的問題。對沖擊現(xiàn)象進行理論分析,同時運用有限元分析軟件對其進行數(shù)值仿真模擬是分析空投魚雷在開傘及入水過程中所涉及的過載沖擊問題的有效方法,這對空投魚雷的設計與控制具有重要的指導意義。本課題針對空投魚雷在開傘及入水過程中所涉及的沖擊動力學問題,首先對開傘及入水問題的研究動態(tài)與現(xiàn)狀進行簡要的回顧,其次對魚雷結(jié)構在開傘及入水過程中涉及的基本理論(過載沖擊與流固耦合)及對應的分析方法做了簡單介紹。接著從軟件LS_DYNA在流體-結(jié)構耦合模擬及非線性動力分析方面的適用性出發(fā),對LS_DYNA的數(shù)值仿真基本理論進行了簡單介紹,為后續(xù)運用LS_DYNA對空投魚雷開傘及入水進行數(shù)值仿真模擬奠定了基礎。在本課題中運用LS_DYNA有限元軟件首先對空投魚雷開傘沖擊進行動態(tài)響應分析,驗證魚雷殼體和環(huán)箍的強度是否符合設計要求。接著對空投魚雷進行入水沖擊分析,考慮到結(jié)構入水是一個復雜的流固耦合問題,先對數(shù)值仿真模擬方法的可行性進行了驗證,并對仿真模擬過程中需要注意的問題進行了相關討論,在此基礎之上再對不同入水角度下的沖擊載荷進行分析,尋求空投魚雷的最佳入水角度。最后建立最佳角度下的空投魚雷入水模型,并對魚雷結(jié)構的動態(tài)響應特性進行分析,從中發(fā)現(xiàn)空投魚雷結(jié)構設計上的薄弱點,驗證其是否符合設計要求。本論文通過運用LS_DYNA有限元分析軟進行件數(shù)值仿真模擬,完成了對空投魚雷開傘及入水瞬間沖擊動力學的響應分析,為空投魚雷的設計和控制提供一定的參考與指導。
【學位單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：TJ630
【部分圖文】：

無論是過去、現(xiàn)在，還是將來，魚雷永遠是一種最重要水中兵器。隨著現(xiàn)代??軍事技術的發(fā)展和軍事戰(zhàn)略部署的需要，．自上世紀六十年代開始，水中兵器也朝??著超高速與遠程運載的方向發(fā)展——超空泡魚雷、火箭助飛魚雷和空投魚雷，如??圖１．１－１．３所示。??

軍事技術的發(fā)展和軍事戰(zhàn)略部署的需要，．自上世紀六十年代開始，水中兵器也朝??著超高速與遠程運載的方向發(fā)展——超空泡魚雷、火箭助飛魚雷和空投魚雷，如??圖１．１－１．３所示。??酔．．４＊１．?．?．１１??圖１．?１超空泡魚雷?圖１．２火箭助飛魚雷??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｕｐｅｒｃａｖｉｔａｔｉｏｎ?ｔｏｒｐｅｄｏ?Ｆｉｇ．?１．２?ｒｏｃｋｅｔ－ａｓｓｉｓｔｅｄ?化ｒｐｅｄｏ??Ｆ＇??Ｉ?Ａ?，?＊?？?，＇１：．．讀??ｉ‘?ｉｉｉＴ?ＩＩＩ?Ｉ?ｌｉｉ＾＊＊?■，?．．．Ｉ．＇扣??ｊ?＇讀?．??ｋ．?黃??圖１．３空投魚雷??Ｆｉｇ．?１．３?ａｅｒｉａｌ?ｔｏｒｐｅｄｏ??空投魚雷因其在軍事戰(zhàn)略部署上的獨特地位，成為目前世界各國在兵器行業(yè)??中重點研發(fā)的對象。其發(fā)射方式主要有直升飛機和固定翼飛機空投，空投魚雷的??全彈道過程分為空中、入水、水下航行Ｈ階段，如圖１．４所示�？胀遏~雷在空中??的力學行為（開傘和脫傘）將直接影響其入水角度、攻角和速度等參數(shù)�？胀遏~雷??的開傘和入水動作是一瞬態(tài)問題，期間涉及到復雜的沖擊動力學問題和流固鍋合??問題。在開傘過程中

該方法具有能夠非常精確地描述結(jié)構邊界運動的優(yōu)點。但在處理大變形問題??中，由于算法自身特點的限制，可能發(fā)生嚴重的網(wǎng)格崎變現(xiàn)象，這種現(xiàn)象對計算??的進行不利Ｃ如應用純拉裕朗日方法，圖２．４ａ所示在剛性墻附近的金屬棒在高速??沖擊下，由于沖擊面發(fā)生劇烈變形，求解結(jié)果的精度可能很低，如圖２．４ｂ所示。??ｉｌｉｉｉｉｊ?Ｍｉｌ??｜｜｜Ｌ?壓??；；團：；Ｅ?棄?３?ＳｔＴ＇ｖ＇＾—ｒｉｉＴ??項?關ｉ喔！??＇?里槪??圖２．４純拉格朗日高速沖擊求解??巧?Ｆｉｇ．２．４?Ｐｕｒｅ?Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ?ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ?ｉｍｐａｃｔ??在ＬＳ＿ＤＹＮＡ的單元庫中多數(shù)單元都是低階單元，由于運種求解方法在時間??域上采用顯示積分法，故對細密網(wǎng)格更加適合。在此基礎上對其進行近似處理后，??只需求解關于每個自由度的獨立一元一次方程，且經(jīng)驗表明，較少數(shù)量的高階單??元比較多數(shù)量的低階單元的效率更低。??２．５．２歐拉方法??歐拉（Ｅｕｌｅｒ）方法Ｗ空間坐標為基礎，使用這種方法劃分的網(wǎng)格和所分析的??物質(zhì)結(jié)構式相互獨立的，網(wǎng)格在整個分析過程中始終保持最初的空間位置不動，??有限元節(jié)點即為空間點，其所在空間的位置在整個分析過程中始終是不變的，而??材料在網(wǎng)格中流動
【參考文獻】

相關期刊論文 前6條

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相關碩士學位論文 前1條

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本文編號：2875922