火炮制退機(jī)是火炮的重要組成部分,功能主要是對(duì)火炮射擊時(shí)產(chǎn)生的巨大后坐力起緩沖作用,保證火炮的射擊穩(wěn)定性,提高火炮的射擊精度。因此,火炮制退機(jī)的工況環(huán)境非常惡劣,并且制退機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)于常規(guī)流體機(jī)械或者液壓設(shè)備更加復(fù)雜,其內(nèi)部流場(chǎng)變化規(guī)律很難被掌握。為了更好的研究制退機(jī)內(nèi)部工作情況,并減少由于制退機(jī)仿真模型簡(jiǎn)化和單純考慮固體對(duì)流場(chǎng)的作用帶來的影響,本文通過單向耦合仿真的方法,研究火炮制退機(jī)內(nèi)流體及其對(duì)結(jié)構(gòu)作用的實(shí)際情況。主要內(nèi)容有:1、本文根據(jù)制退機(jī)實(shí)際情況建立制退機(jī)三維模型,保留節(jié)制環(huán)和變直徑的節(jié)制桿尺寸,對(duì)活塞套和復(fù)進(jìn)節(jié)制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化。運(yùn)用ansys mesh軟件,分別對(duì)制退機(jī)的固體結(jié)構(gòu)和流體域進(jìn)行合理的網(wǎng)格劃分。2、針對(duì)火炮制退機(jī)流場(chǎng)進(jìn)行三維模擬仿真,運(yùn)用動(dòng)態(tài)網(wǎng)格層變法和局部網(wǎng)格重構(gòu)法,依據(jù)火炮制退機(jī)后坐實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)編寫的profile文件設(shè)置好動(dòng)網(wǎng)格,通過仿真得出制退機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)的壓強(qiáng)、速度等的瞬時(shí)分布,分析得出制退機(jī)液壓阻力系數(shù),在反面問題計(jì)算時(shí)省去了依靠實(shí)驗(yàn)測(cè)定液壓阻力系數(shù)的方法并對(duì)液壓阻力系數(shù)的選取進(jìn)行了數(shù)值優(yōu)化。3、分析流體對(duì)結(jié)構(gòu)的作用情況,對(duì)制退機(jī)進(jìn)行單向流固耦合,得出固體結(jié)構(gòu)的等效應(yīng)力、彈性應(yīng)變和位移等數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)制退機(jī)節(jié)制桿會(huì)產(chǎn)生彈性震蕩和節(jié)制環(huán)磨損的主要原因,為今后的火炮制退機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)和延長(zhǎng)制退機(jī)使用壽命提供了理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TJ301
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 火炮制退機(jī)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
2 流場(chǎng)與結(jié)構(gòu)場(chǎng)基礎(chǔ)
    2.1 流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
    2.2 兩場(chǎng)之間數(shù)據(jù)傳遞的理論基礎(chǔ)
        2.2.1 固體控制方程
        2.2.2 耦合控制方程
        2.2.3 耦合面的數(shù)據(jù)傳遞
        2.2.4 網(wǎng)格映射和數(shù)據(jù)交換類型
    2.3 控制方程離散化概述
        2.3.1 離散方法
        2.3.2 常用的離散格式
    2.4 求解器和求解算法
        2.4.1 求解器
        2.4.2 求解算法
    2.5 ANSYS FLUENT軟件介紹
        2.5.1 Fluent動(dòng)網(wǎng)格模型
        2.5.2 運(yùn)動(dòng)邊界的定義
    2.6 本章小結(jié)
3 制退機(jī)模型的建立
    3.1 制退機(jī)原理概述
    3.2 制退機(jī)三維模型
    3.3 制退機(jī)中的液體
    3.4 制退機(jī)流場(chǎng)模型及兩場(chǎng)模型的網(wǎng)格劃分
        3.4.1 制退機(jī)流場(chǎng)網(wǎng)格劃分
        3.4.2 制退機(jī)結(jié)構(gòu)場(chǎng)網(wǎng)格劃分
    3.5 本章小結(jié)
4 制退機(jī)流場(chǎng)仿真分析
    4.1 邊界條件和求解器設(shè)置
    4.2 速度結(jié)果分析
    4.3 壓強(qiáng)結(jié)果分析
    4.4 流線圖
    4.5 制退機(jī)液壓阻力系數(shù)研究
    4.6 本章小結(jié)
5 制退機(jī)結(jié)構(gòu)場(chǎng)仿真分析
    5.1 結(jié)構(gòu)場(chǎng)仿真條件設(shè)置
    5.2 等效應(yīng)力結(jié)果分析
    5.3 等效應(yīng)變分析
    5.4 節(jié)制桿變形分析
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝

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