基于FLUENT的可控槍彈彈丸氣動力參數(shù)計算仿真
發(fā)布時間:2021-12-24 01:49
隨著制導技術的不斷發(fā)展,以微電子、電子計算機和光電轉換技術為核心的制導武器在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中發(fā)揮著越來越重要的作用。至今,國內外已經成功研制出來了制導炸彈、制導導彈、制導炮彈等,它們采用精確制導技術,按照一定規(guī)律控制彈丸的飛行方向、姿態(tài)、高度和速度,引導其戰(zhàn)斗部精確打擊遠距離目標。精確制導武器具有命中精度高、作戰(zhàn)效能高、射程遠等特點。將這種制導技術集成化、微型化搭載于小口徑槍彈上,就可以實現(xiàn)對槍彈飛行軌跡的控制。可控槍彈彈丸具有制導武器的優(yōu)點,同時因為彈丸口徑的減小,相應的制作、實驗成本相比于制導導彈、制導炸彈等也會更低。本文立足于已有的精確制導技術,對可控槍彈彈丸進行了結構設計;闡述了彈丸控制機構原理;利用彈丸氣動力理論計算公式計算了彈丸氣動力參數(shù)的大;利用FLUENT軟件對可控槍彈彈丸氣動力參數(shù)進行了仿真分析,驗證了利用FLUENT仿真彈丸氣動力參數(shù)的有效性,提出了可控彈丸結構優(yōu)化的依據;對彈丸進行了系統(tǒng)的飛行穩(wěn)定性分析;最后利用ADAMS軟件對彈丸外彈道飛行軌跡進行了可視化仿真,驗證了可控槍彈彈丸通過利用尾翼的小角度擺動進行外彈道控制的可行性,故本文主要完成了以下工作:1.系統(tǒng)的介紹...
【文章來源】:中北大學山西省
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題的目的和意義
1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 論文安排
2 可控槍彈彈丸結構及控制原理概述
2.1 可控槍彈彈丸結構概述
2.2 可控槍彈彈丸控制原理概述
2.3 本章小結
3 可控槍彈彈丸氣動力理論計算方法
3.1 彈體氣動力參數(shù)的計算
3.1.1 彈體法向力系數(shù)的計算
3.1.2 彈體軸向力系數(shù)的計算
3.1.3 彈體壓力中心位置
3.2 彈翼氣動力的計算
3.2.1 尾翼零升阻力系數(shù)
3.2.2 尾翼升力系數(shù)
3.2.3 尾翼阻力系數(shù)
3.2.4 尾翼壓力中心位置
3.3 彈丸總氣動力的計算
3.3.1 尾翼翼片之間的干擾
3.3.2 彈體與尾翼之間的干擾
3.3.3 尾翼彈阻力系數(shù)
3.3.4 尾翼彈的升力系數(shù)
3.3.5 尾翼彈的俯仰力矩系數(shù)
3.3.6 尾翼彈的壓力中心
3.4 可控槍彈彈丸結構參數(shù)實例計算
3.5 本章小結
4 可控槍彈彈丸在 FLUENT 軟件中的建模仿真
4.1 FLUENT 仿真的意義和必要性
4.1.1 FLUENT 軟件概述
4.1.2 FLUENT 軟件的用途
4.1.3 利用 FLUENT 軟件求解步驟
4.2 可控槍彈彈丸建模仿真
4.2.1 可控槍彈彈丸外流場仿真使用的基本物理模型
4.2.2 可控槍彈彈丸模型的建立及網格的劃分
4.2.3 可控槍彈彈丸 FLUENT 仿真步驟
4.3 本章小結
5 外流場仿真結果及其數(shù)據分析
5.1 普通尾翼彈仿真結果及數(shù)據分析
5.1.1 普通尾翼彈阻力特性分析
5.1.2 普通尾翼彈升力特性分析
5.1.3 普通尾翼彈俯仰力矩特性及穩(wěn)定性分析
5.1.4 普通尾翼彈外流場仿真結論
5.2 可控槍彈彈丸 A 仿真結果及數(shù)據分析
5.2.1 可控槍彈彈丸 A 阻力特性分析
5.2.2 可控彈丸 A 升力特性分析
5.2.3 可控槍彈彈丸 A 俯仰力矩特性分析
5.2.4 可控槍彈彈丸 A 外流場仿真結論
5.3 可控槍彈彈丸 B 仿真結果及數(shù)據分析
5.3.1 可控槍彈彈丸 B 阻力特性分析
5.3.2 可控槍彈彈丸 B 升力特性分析
5.3.3 可控槍彈彈丸 B 俯仰力矩特性分析
5.3.4 可控槍彈彈丸 B 外流場仿真結論
5.4 本章小結
6 可控槍彈彈丸穩(wěn)定性分析
6.1 彈箭穩(wěn)定性
6.2 可控槍彈彈丸靜穩(wěn)定性分析
6.3 可控槍彈彈丸動態(tài)穩(wěn)定性分析
6.4 可控槍彈彈丸的追隨穩(wěn)定性
6.5 本章小結
7 基于 ADAMS 可控槍彈彈丸飛行姿態(tài)仿真
7.1 可控槍彈彈丸的結構特點
7.2 作用在彈丸上的力
7.2.1 空氣阻力
7.2.2 升力
7.2.3 馬格努斯力
7.2.4 重力
7.3 作用在彈丸上的力矩
7.3.1 靜力矩
7.3.2 赤道阻尼矩
7.3.3 極阻尼力矩
7.3.4 尾翼導轉力矩
7.4 ADAMS 對可控槍彈彈丸控制性驗證
7.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]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. 計算機輔助工程. 2010(01)
[2]精確制導武器發(fā)展及其關鍵技術[J]. 梁薇,張科. 火力與指揮控制. 2008(12)
[3]美國激光制導武器的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 耿順山. 物理. 2008(04)
[4]精確制導武器的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢[J]. 沈佳,馮云松,楊麗. 航空科學技術. 2006(01)
[5]對精確制導武器的分析[J]. 朱傳偉,楊興寶,穆松海. 飛航導彈. 2005(12)
[6]精確制導技術發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 楊樹謙. 航天控制. 2004(04)
[7]激光制導技術的應用及發(fā)展趨勢[J]. 張翼飛,鄧方林. 中國航天. 2004(06)
[8]有翼導彈的動態(tài)穩(wěn)定性分析[J]. 文益民,許多生. 航天控制. 2001(01)
[9]細長彈箭氣動彈性穩(wěn)定性研究[J]. 王良明. 兵工學報. 2001(01)
[10]非結構化網格快速生成技術[J]. 陳斌,郭烈錦. 西安交通大學學報. 2000(01)
本文編號:3549593
【文章來源】:中北大學山西省
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題的目的和意義
1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 論文安排
2 可控槍彈彈丸結構及控制原理概述
2.1 可控槍彈彈丸結構概述
2.2 可控槍彈彈丸控制原理概述
2.3 本章小結
3 可控槍彈彈丸氣動力理論計算方法
3.1 彈體氣動力參數(shù)的計算
3.1.1 彈體法向力系數(shù)的計算
3.1.2 彈體軸向力系數(shù)的計算
3.1.3 彈體壓力中心位置
3.2 彈翼氣動力的計算
3.2.1 尾翼零升阻力系數(shù)
3.2.2 尾翼升力系數(shù)
3.2.3 尾翼阻力系數(shù)
3.2.4 尾翼壓力中心位置
3.3 彈丸總氣動力的計算
3.3.1 尾翼翼片之間的干擾
3.3.2 彈體與尾翼之間的干擾
3.3.3 尾翼彈阻力系數(shù)
3.3.4 尾翼彈的升力系數(shù)
3.3.5 尾翼彈的俯仰力矩系數(shù)
3.3.6 尾翼彈的壓力中心
3.4 可控槍彈彈丸結構參數(shù)實例計算
3.5 本章小結
4 可控槍彈彈丸在 FLUENT 軟件中的建模仿真
4.1 FLUENT 仿真的意義和必要性
4.1.1 FLUENT 軟件概述
4.1.2 FLUENT 軟件的用途
4.1.3 利用 FLUENT 軟件求解步驟
4.2 可控槍彈彈丸建模仿真
4.2.1 可控槍彈彈丸外流場仿真使用的基本物理模型
4.2.2 可控槍彈彈丸模型的建立及網格的劃分
4.2.3 可控槍彈彈丸 FLUENT 仿真步驟
4.3 本章小結
5 外流場仿真結果及其數(shù)據分析
5.1 普通尾翼彈仿真結果及數(shù)據分析
5.1.1 普通尾翼彈阻力特性分析
5.1.2 普通尾翼彈升力特性分析
5.1.3 普通尾翼彈俯仰力矩特性及穩(wěn)定性分析
5.1.4 普通尾翼彈外流場仿真結論
5.2 可控槍彈彈丸 A 仿真結果及數(shù)據分析
5.2.1 可控槍彈彈丸 A 阻力特性分析
5.2.2 可控彈丸 A 升力特性分析
5.2.3 可控槍彈彈丸 A 俯仰力矩特性分析
5.2.4 可控槍彈彈丸 A 外流場仿真結論
5.3 可控槍彈彈丸 B 仿真結果及數(shù)據分析
5.3.1 可控槍彈彈丸 B 阻力特性分析
5.3.2 可控槍彈彈丸 B 升力特性分析
5.3.3 可控槍彈彈丸 B 俯仰力矩特性分析
5.3.4 可控槍彈彈丸 B 外流場仿真結論
5.4 本章小結
6 可控槍彈彈丸穩(wěn)定性分析
6.1 彈箭穩(wěn)定性
6.2 可控槍彈彈丸靜穩(wěn)定性分析
6.3 可控槍彈彈丸動態(tài)穩(wěn)定性分析
6.4 可控槍彈彈丸的追隨穩(wěn)定性
6.5 本章小結
7 基于 ADAMS 可控槍彈彈丸飛行姿態(tài)仿真
7.1 可控槍彈彈丸的結構特點
7.2 作用在彈丸上的力
7.2.1 空氣阻力
7.2.2 升力
7.2.3 馬格努斯力
7.2.4 重力
7.3 作用在彈丸上的力矩
7.3.1 靜力矩
7.3.2 赤道阻尼矩
7.3.3 極阻尼力矩
7.3.4 尾翼導轉力矩
7.4 ADAMS 對可控槍彈彈丸控制性驗證
7.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]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. 計算機輔助工程. 2010(01)
[2]精確制導武器發(fā)展及其關鍵技術[J]. 梁薇,張科. 火力與指揮控制. 2008(12)
[3]美國激光制導武器的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 耿順山. 物理. 2008(04)
[4]精確制導武器的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢[J]. 沈佳,馮云松,楊麗. 航空科學技術. 2006(01)
[5]對精確制導武器的分析[J]. 朱傳偉,楊興寶,穆松海. 飛航導彈. 2005(12)
[6]精確制導技術發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 楊樹謙. 航天控制. 2004(04)
[7]激光制導技術的應用及發(fā)展趨勢[J]. 張翼飛,鄧方林. 中國航天. 2004(06)
[8]有翼導彈的動態(tài)穩(wěn)定性分析[J]. 文益民,許多生. 航天控制. 2001(01)
[9]細長彈箭氣動彈性穩(wěn)定性研究[J]. 王良明. 兵工學報. 2001(01)
[10]非結構化網格快速生成技術[J]. 陳斌,郭烈錦. 西安交通大學學報. 2000(01)
本文編號:3549593
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/3549593.html