小型化是制導(dǎo)炸彈發(fā)展的一個趨勢。小型制導(dǎo)炸彈直徑小,重量輕,大都不攜帶動力裝置,為了提高射程,常采用大展弦比氣動外形,但翼片在飛行時會發(fā)生氣動變形。本文重點(diǎn)考慮彈體、翼型以及翼片形狀等結(jié)構(gòu)因素,設(shè)計(jì)了一種三翼氣動布局的小型炸彈,并對其氣動特性和氣動變形進(jìn)行了仿真,為制導(dǎo)彈藥的小型化設(shè)計(jì)與發(fā)展提供借鑒。利用Spalart-Allmaras湍流“模型”,對制導(dǎo)炸彈亞音速下的氣動特性進(jìn)行了仿真計(jì)算,得到了翼片形狀對三翼氣動布局的炸彈的氣動特性的影響規(guī)律以及翼片形狀相同時翼片數(shù)目對制導(dǎo)炸彈的氣動特性的影響規(guī)律。針對炸彈飛行中翼片變形的問題,利用雙向流固耦合方法,對三翼氣動布局炸彈彈性翼的氣動變形進(jìn)行了仿真計(jì)算,得到了翼片材料和來流速度與攻角對其氣動變形的影響規(guī)律以及翼片變形對氣動特性的影響規(guī)律,并與剛性翼的氣動特性進(jìn)行了對比。結(jié)果表明：（1）對于二分之一翼展為100mm、150mm、200mm、250mm的四種三片翼片的炸彈,二分之一翼展越大其升阻比與穩(wěn)定性越大；（2）對于前緣夾角θ為30°、41°、60°、90°、120°的五種三片翼片的炸彈,前緣夾角越小穩(wěn)定性越好,在小攻角時,前緣夾角為6... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外制導(dǎo)炸彈的研制現(xiàn)狀
    1.3 論文相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 計(jì)算流體力學(xué)在彈藥領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 流固耦合仿真技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.3.3 柔性翼的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要的研究內(nèi)容
2 小型炸彈的氣動外形設(shè)計(jì)
    2.1 小型炸彈的氣動布局選擇
    2.2 小型炸彈彈體的氣動設(shè)計(jì)
        2.2.1 彈頭部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.2 彈體中部及尾部設(shè)計(jì)
    2.3 小型炸彈的翼片設(shè)計(jì)
        2.3.1 翼型對炸彈的氣動特性的研究
        2.3.2 小型炸彈翼片平面形狀的研究
    2.4 小型炸彈的總體氣動布局
    2.5 本章小結(jié)
3 小型炸彈的氣動特性仿真研究
    3.1 小型炸彈的氣動特性仿真方法及其驗(yàn)證
        3.1.1 計(jì)算流體力學(xué)在彈箭設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
        3.1.2 計(jì)算流體力學(xué)的相關(guān)理論
        3.1.3 網(wǎng)格劃分
        3.1.4 仿真方法的驗(yàn)證
    3.2 不同翼展的炸彈的仿真研究
        3.2.1 仿真模型及前處理
        3.2.2 仿真結(jié)果研究
    3.3 不同翼片前緣夾角的炸彈的仿真研究
        3.3.1 仿真模型及前處理
        3.3.2 仿真結(jié)果研究
    3.4 不同翼片數(shù)目氣動布局的氣動仿真對比
        3.4.1 仿真模型及前處理
        3.4.2 仿真結(jié)果研究
    3.5 本章小結(jié)
4 基于雙向流固耦合方法的彈性翼小型炸彈氣動特性研究
    4.1 ANSYS/Workbench雙向流固耦合仿真
        4.1.1 雙向流固耦合求解過程
        4.1.2 控制方程
        4.1.3 耦合交界面的處理方法
    4.2 小型炸彈的流固耦合仿真計(jì)算
        4.2.1 仿真模型與網(wǎng)格
        4.2.2 邊界條件設(shè)置與材料屬性
    4.3 彈性翼與剛性翼氣動特性的對比研究
        4.3.1 氣動力的對比研究
        4.3.2 俯仰力矩系數(shù)的對比研究
        4.3.3 翼片材料對炸彈氣動變形的影響
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)束語
    5.1 主要研究工作總結(jié)
    5.2 有待進(jìn)一步解決的問題
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號：3211323