自美國(guó)在二戰(zhàn)中通過(guò)使用原子彈迫使日本無(wú)條件投降以來(lái)，核武器以其強(qiáng)大的威力引起了世界各國(guó)軍事學(xué)家的重視。隨著幾十年來(lái)對(duì)其深入的研究，具有“二次核打擊”能力的武器平臺(tái)越來(lái)越受到人們的重視，潛射導(dǎo)彈正是其中的佼佼者。但潛射導(dǎo)彈不同于陸基導(dǎo)彈，其發(fā)射過(guò)程起始階段要經(jīng)歷空氣和水下不同環(huán)境間的轉(zhuǎn)換，發(fā)射條件復(fù)雜，為潛射導(dǎo)彈的結(jié)構(gòu)與彈道設(shè)計(jì)帶來(lái)了困難。在這種背景下，本文通過(guò)對(duì)潛射導(dǎo)彈出筒過(guò)程進(jìn)行數(shù)值仿真，分析了幾種發(fā)射條件對(duì)潛射導(dǎo)彈出筒過(guò)程中彈體載荷的影響，為導(dǎo)彈的設(shè)計(jì)工作提供了一定的參考。本文首先分別介紹了FLUENT軟件中用到的控制方程、多相流模型以及湍流模型，并運(yùn)用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)建立起流體仿真分析需要的彈體及流場(chǎng)的網(wǎng)格模型。然后分別考慮不同出筒速度、發(fā)射深度及艇速發(fā)射條件下，將對(duì)應(yīng)載荷及邊界條件加載在網(wǎng)格模型上進(jìn)行仿真得到不同工況下的水動(dòng)力數(shù)據(jù)，為下一步動(dòng)力學(xué)仿真做好準(zhǔn)備。然后通過(guò)掌握多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模方法，利用集中質(zhì)量法在ADAMS軟件中建立了包括潛射導(dǎo)彈、發(fā)射筒以及適配器在內(nèi)的動(dòng)力學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，以不同適配器剛度及艇速設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的工況，分別進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真得到彈體在出筒過(guò)程中各個(gè)截面的載荷，并... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

多體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

圖 2-1 計(jì)算網(wǎng)格圖的計(jì)算網(wǎng)格，在控制體積 P 及變化時(shí)間段上將( ) ( ) t t t t t V t V tdiv u dVdt div grad dVdt 為瞬態(tài)項(xiàng)，源項(xiàng)，擴(kuò)散項(xiàng)，對(duì)流項(xiàng)。下面對(duì)。時(shí)，假定物理量 在整個(gè)控制體積 P 上均具時(shí)間段 t 上的變化量極限，則瞬態(tài)項(xiàng)變?yōu)椋? 0( )( t tP P PV V tdVdt dt dV t t 量在時(shí)刻t的值，而在t t 時(shí)刻的物理量沒(méi)有控制體積 P 的節(jié)點(diǎn) P 處取值。( ) ( t t t t t tC P P C t S Vdt S S Vdt S V

圖 2-2 GAMBIT 網(wǎng)格建模圖為得到動(dòng)力學(xué)仿真中需要的水動(dòng)力數(shù)據(jù)，需要將 FLUENT 軟件數(shù)值仿真的中間數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出，如果要手動(dòng)進(jìn)行輸出的話，過(guò)程繁瑣容易出錯(cuò)。因此需要用到UDF。UDF 是指 FLUENT 軟件中的自定義函數(shù)，它的作用是使軟件使用者通過(guò)自己編寫相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn) C 語(yǔ)言程序來(lái)實(shí)現(xiàn)那些 ANSYS 的 FLUENT 軟件中沒(méi)有現(xiàn)成接口的功能。任何一款應(yīng)用軟件都都不可能解決所有問(wèn)題，但是一般來(lái)說(shuō)軟件都會(huì)提供一個(gè)良好的功能接口，供使用者或者開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，以達(dá)到使用者的目的。FLUENT 為方便用戶的使用，已經(jīng)在 UDF 中定義好了許多常用的宏，本論文中使用 UDF 來(lái)定義動(dòng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)規(guī)律并在仿真過(guò)程中獲取水動(dòng)力時(shí)域數(shù)據(jù)。2.9 本章小結(jié)本章介紹了計(jì)算流體力學(xué)的理論知識(shí)，從流體運(yùn)動(dòng)的控制方程入手，依次介紹了多相流模型、空化模型以及湍流模型。接著簡(jiǎn)單介紹了模型的數(shù)值解法：首先將控制方程進(jìn)行離散，然后就 SIMPLE 算法說(shuō)明了流場(chǎng)的數(shù)值計(jì)算方法。在對(duì)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于DMAP的模態(tài)綜合方法與應(yīng)用[J]. 李光明,胡于進(jìn).  機(jī)械與電子. 2012(05)
[2]潛射導(dǎo)彈出筒過(guò)程的三維非定常數(shù)值模擬研究[J]. 張紅軍,陸宏志,裴胤,葉建,鄒正平.  水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2010(03)
[3]導(dǎo)彈水下動(dòng)機(jī)座垂直發(fā)射過(guò)程的水動(dòng)力計(jì)算[J]. 尚書聰,張宇文,袁緒龍.  艦船科學(xué)技術(shù). 2009(09)
[4]基于Mixture多相流模型計(jì)算雙流道泵全流道內(nèi)固液兩相湍流[J]. 趙斌娟,袁壽其,劉厚林,黃忠富,談明高.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2008(01)
[5]導(dǎo)彈垂直發(fā)射出筒過(guò)程中通氣空泡流研究[J]. 劉筠喬,魯傳敬,李杰,曹嘉怡.  水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2007(05)
[6]潛射導(dǎo)彈尾空泡從生成到拉斷過(guò)程的數(shù)值模擬[J]. 劉志勇,顏開(kāi),王寶壽.  船舶力學(xué). 2005(01)
[7]導(dǎo)彈水下發(fā)射內(nèi)流場(chǎng)的數(shù)值研究[J]. 殷崇一,張宇文,劉樂(lè)華,李宏偉.  彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2003(03)
[8]世界現(xiàn)役潛射導(dǎo)彈的現(xiàn)狀與動(dòng)向[J]. 王德.  飛航導(dǎo)彈. 2003(05)
[9]應(yīng)用不同湍流模型計(jì)算葉柵流場(chǎng)的結(jié)果與比較[J]. 朱永波,趙曉路,蔡睿賢.  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2001(01)
[10]潛對(duì)空導(dǎo)彈及其水下發(fā)射技術(shù)的發(fā)展[J]. 倪火才.  艦載武器. 2000(03)



本文編號(hào)：3032243