發(fā)布時間：2021-04-28 20:22

　　為了為開發(fā)空心彈提供技術(shù)基礎(chǔ),應(yīng)用Fluent軟件仿真多種結(jié)構(gòu)方案的空心彈空氣動力流場,得到了不同馬赫數(shù)、不同攻角下的空氣動力參數(shù),基于彈丸外彈道模型和優(yōu)化設(shè)計理論建立了空心彈氣動力-外彈道優(yōu)化設(shè)計模型。對初步設(shè)計的模擬超速脫殼穿甲彈的空心訓(xùn)練彈進(jìn)行優(yōu)化,采用蒙特卡羅方法和彈丸外彈道質(zhì)心運(yùn)動方程組建立彈丸立靶散布仿真模型,對經(jīng)優(yōu)化設(shè)計后的空心訓(xùn)練彈和制式超速脫殼穿甲彈進(jìn)行模擬打靶并進(jìn)行彈道一致性檢驗(yàn)。應(yīng)用LS-DYNA軟件研究了空心彈落地碰擊土壤介質(zhì)時的跳彈特性。通過Fluent數(shù)值模擬得到空心彈典型設(shè)計方案簡化模型在不同馬赫數(shù)下的阻力系數(shù),運(yùn)用Matlab軟件數(shù)值求解空心彈外彈道質(zhì)心運(yùn)動微分方程組得到彈道頂點(diǎn)和落點(diǎn)諸元。將以上所得阻力系數(shù)和彈道諸元與公式計算結(jié)果進(jìn)行對比的結(jié)果表明:來流馬赫數(shù)為2.0～4.4時,無彈帶結(jié)構(gòu)的空心彈模型用兩種方法所得外彈道諸元結(jié)果相差很小;彈丸頭部前緣厚度在可信區(qū)間內(nèi)對阻力系數(shù)影響較小,但傳統(tǒng)的彈帶結(jié)構(gòu)對阻力系數(shù)的影響較大。通過Fluent軟件仿真三種典型空心彈結(jié)構(gòu)方案空氣動力流場,得到了不同馬赫數(shù)、不同攻角下的阻力系數(shù)、升力系數(shù)、俯仰力矩系數(shù)和壓力中心... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 空心彈國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 空心彈技術(shù)特性
        1.3.1 空心彈的特點(diǎn)
        1.3.2 空心彈彈托技術(shù)
        1.3.3 空心彈穩(wěn)定性的獲得
        1.3.4 空心彈的潛在用途
    1.4 國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 訓(xùn)練彈技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.4.2 彈丸外彈道優(yōu)化研究現(xiàn)狀
        1.4.3 彈道一致性研究現(xiàn)狀
        1.4.4 彈丸對土壤的侵徹問題研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要工作
2 空心彈空氣阻力特性計算與數(shù)值仿真
    2.1 空心彈阻力系數(shù)計算公式
    2.2 基于Fluent軟件的外彈道空心彈流場數(shù)值模擬
        2.2.1 Fluent數(shù)值仿真概述
        2.2.2 空心彈仿真模型的建立
        2.2.3 網(wǎng)格大小無關(guān)性驗(yàn)證
    2.3 數(shù)值模擬流場結(jié)果與分析
    2.4 仿真結(jié)果與公式計算結(jié)果對比
        2.4.1 仿真所得阻力系數(shù)與公式計算結(jié)果對比
        2.4.2 外彈道計算結(jié)果與分析
    2.5 本章小結(jié)
3 攻角對空心彈空氣動力特性的影響
    3.1 仿真模型
    3.2 攻角變化對空心彈流場的影響
    3.3 攻角對空心彈空氣動力特性的影響分析
        3.3.1 攻角對空心彈阻力特性的影響
        3.3.2 攻角對空心彈升力特性的影響
        3.3.3 攻角對空心彈俯仰力矩特性的影響
        3.3.4 攻角對空心彈壓力中心的影響
    3.4 本章小結(jié)
4 模擬超速脫殼穿甲彈的空心彈結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化
    4.1 空心彈結(jié)構(gòu)設(shè)計
        4.1.1 制式超速脫殼穿甲彈
        4.1.2 空心彈結(jié)構(gòu)設(shè)計
    4.2 空心彈外彈道優(yōu)化設(shè)計
        4.2.1 外彈道優(yōu)化設(shè)計方法
        4.2.2 外彈道優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型
        4.2.3 空心彈外彈道優(yōu)化模型
    4.3 優(yōu)化結(jié)果分析
    4.4 內(nèi)彈道設(shè)計
        4.4.1 內(nèi)彈道計算模型及驗(yàn)證
        4.4.2 內(nèi)彈道計算
    4.5 本章小結(jié)
5 彈道一致性檢驗(yàn)
    5.1 彈道一致性判據(jù)和相關(guān)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)方法
        5.1.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備和試驗(yàn)方法
        5.1.2 彈道一致性檢驗(yàn)方法
        5.1.3 數(shù)據(jù)可靠性分析的檢驗(yàn)方法
    5.2 彈道一致性檢驗(yàn)樣本的獲取
        5.2.1 彈丸散布影響因素分析
        5.2.2 蒙特卡羅方法
        5.2.3 仿真模型與驗(yàn)證
    5.3 彈道一致性檢驗(yàn)結(jié)果及分析
        5.3.1 樣本數(shù)據(jù)可靠性檢驗(yàn)
        5.3.2 國家軍用標(biāo)準(zhǔn)彈道一致性檢驗(yàn)方法彈道一致性分析
        5.3.3 分組檢驗(yàn)法彈道一致性檢驗(yàn)分析
    5.4 本章小結(jié)
6 空心彈落地碰擊土壤數(shù)值模擬研究
    6.1 有限元模型
        6.1.1 ANSYS/LS-DYNA軟件簡介
        6.1.2 有限元幾何模型
        6.1.3 材料模型與參數(shù)
        6.1.4 土壤模型厚度的選取
    6.2 仿真結(jié)果及分析
        6.2.1 空心彈侵徹土壤的軌跡
        6.2.2 著速對空心彈侵徹土壤的影響
        6.2.3 轉(zhuǎn)速對空心彈侵徹土壤的影響
    6.3 本章小結(jié)
7 海軍艦炮空心訓(xùn)練彈設(shè)計
    7.1 制式76mm口徑艦炮彈藥
    7.2 空心彈結(jié)構(gòu)設(shè)計
        7.2.1 訓(xùn)練彈整體結(jié)構(gòu)設(shè)計
        7.2.2 飛行部分空心彈設(shè)計
    7.3 訓(xùn)練彈彈道特性分析
    7.4 本章小結(jié)
8 空心彈阻力特性試驗(yàn)研究
    8.1 試驗(yàn)用空心彈模型
        8.1.1 試驗(yàn)用空心彈結(jié)構(gòu)
        8.1.2 內(nèi)彈道理論計算
    8.2 試驗(yàn)原理及方案
        8.2.1 試驗(yàn)原理
        8.2.2 試驗(yàn)方案
    8.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
    8.4 本章小結(jié)
9 總結(jié)與展望
    9.1 本文工作總結(jié)
    9.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
    9.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]一種小子樣情況下的彈道一致性評定方法[J]. 張領(lǐng)科,趙峰,余永剛.  兵工學(xué)報. 2014(12)
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[9]基于FLUENT的彈丸外流場數(shù)值仿真[J]. 王曉兵,李菁,廖忠全,王維保.  計算機(jī)輔助工程. 2010(01)
[10]自適應(yīng)笛卡爾網(wǎng)格Ghost Cell方法研究[J]. 劉劍明,趙寧,胡偶,王東紅.  空氣動力學(xué)學(xué)報. 2010(01)

博士論文
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碩士論文
[1]鎢合金結(jié)構(gòu)侵徹彈體應(yīng)用分析研究[D]. 見雷雷.北京理工大學(xué) 2015
[2]外貿(mào)迫擊炮彈通用觸發(fā)引信相關(guān)技術(shù)研究[D]. 殷永亮.南京理工大學(xué) 2015
[3]低阻空心彈的數(shù)值設(shè)計研究[D]. 李艷玲.南京理工大學(xué) 2012
[4]旋成體彈丸氣動力計算與氣動外彈道優(yōu)化設(shè)計[D]. 陳文超.南京理工大學(xué) 2012
[5]跳彈機(jī)理研究與數(shù)值模擬[D]. 劉晉.中北大學(xué) 2011
[6]鉆地彈土中彈道影響因素的數(shù)值模擬研究[D]. 周燕.南京理工大學(xué) 2009



本文編號：3166114