地面風一般是指從地面至150米高度范圍內(nèi)的大氣流動。地面風模型可由平均風和脈動風組成。與之對應,導彈或發(fā)射筒的風載響應也可由平均風響應和脈動風響應組成。平均風響應只考慮順風向的靜力響應;脈動風響應需要考慮順風向和橫風向的風振響應。當風速達到當?shù)鼗撅L壓時,地面風會對導彈發(fā)射過程產(chǎn)生顯著的影響。本文基于自擬的戰(zhàn)略導彈武器系統(tǒng),進行了平均風和脈動風對導彈發(fā)射過程影響的研究,主要包括以下幾個方面:1.建立了導彈武器系統(tǒng)模型,包括三維幾何模型、流場域網(wǎng)格劃分和多剛體動力學模型。2.導彈豎立在地面上處于待發(fā)狀態(tài)時,當風速沿著垂直于車身方向吹來時,導彈-發(fā)射車系統(tǒng)在順風向上的靜穩(wěn)定性最差。當安全系數(shù)??1 2n??min n?,n?大于1時,發(fā)射車系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。3.導彈離開發(fā)射筒后,當風速沿著垂直于車身方向吹來時,發(fā)射裝置在順風向上的靜穩(wěn)定性最差。當安全系數(shù)??1 2n??min n?,n?大于1時,發(fā)射裝置處于穩(wěn)定狀態(tài)。4.根據(jù)脈動風模擬譜與目標譜的對比可知,本文基于諧波合成法編制的MATLAB程序能很好的模擬脈動風。5.考慮平均風對導彈發(fā)射過程的影響。處在發(fā)射過程中的導彈和發(fā)射筒,在四個發(fā)... 

【文章來源】：北京理工大學北京市 211工程院校 985工程院校

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 論文研究的目的和意義
    1.2 相關領域研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.1 冷發(fā)射技術
        1.2.2 CFD和計算風工程
        1.2.3 動網(wǎng)格技術研究慨況
        1.2.4 虛擬樣機技術的應用及發(fā)展
        1.2.5 流固耦合概況
    1.3 論文的主要內(nèi)容和章節(jié)安排
        1.3.1 論文的主要內(nèi)容
        1.3.2 論文的章節(jié)安排
第2章 流體控制方程和多剛體動力學理論
    2.1 流體力學基本方程組
        2.1.1 連續(xù)方程
        2.1.2 Navier-Stokes方程（粘性流體的動量方程）
        2.1.3 能量方程
    2.2 雷諾方程（湍流的平均動量方程）
    2.3 湍流模型
        2.3.1“0”方程模型
        2.3.2 S-A方程模型
        2.3.3 標準k-ε模型
        2.3.4 RNG k-ε模型
    2.4 流體控制方程的離散
        2.4.1 概述
        2.4.2 有限體積法
    2.5 流場數(shù)值計算方法
        2.5.1 算法
        2.5.2 線性化方法
        2.5.3 初始條件和邊界條件
        2.5.4 流場計算的SIMPLE算法
    2.6 動態(tài)網(wǎng)格技術
        2.6.1 FLUENT和動態(tài)網(wǎng)格概述
        2.6.2 守恒型動網(wǎng)格流場計算方程
        2.6.3 彈簧近似光滑法
        2.6.4 動態(tài)分層法
        2.6.5 局部網(wǎng)格重組法
        2.6.6 域動分層法
    2.7 多剛體系統(tǒng)動力學
        2.7.1 笛卡爾廣義坐標和坐標變換
        2.7.2 約束及約束方程
        2.7.3 動力學方程
    2.8 ADAMS虛擬樣機技術
        2.8.1 廣義坐標的選擇
        2.8.2 接觸碰撞模型
        2.8.3 動力學方程的求解
    2.9 流固耦合簡介
        2.9.1 單向流固耦合分析
        2.9.2 雙向流固耦合分析
第3章 風的特性和計算模型
    3.1 基本風壓
    3.2 平均風剖面
        3.2.1 指數(shù)風剖面
        3.2.2 對數(shù)風剖面
        3.2.3 指數(shù)律和對數(shù)律的比較及存在的問題
    3.3 脈動風剖面
        3.3.1 湍流功率譜密度
        3.3.2 脈動風相干函數(shù)
        3.3.3 湍流強度
        3.3.4 湍流積分尺度
    3.4 計算模型
        3.4.1 幾何模型
        3.4.2 流體域網(wǎng)格劃分及邊界條件設定
        3.4.3 多剛體動力學建模
    3.5 本章小結
第4章 地面平均風對導彈發(fā)射過程的影響
    4.1 幾個方向的定義和發(fā)射場選擇
    4.2 地面平均風對導彈處于待發(fā)狀態(tài)時的影響
        4.2.1 導彈豎立時發(fā)射裝置的穩(wěn)定性
        4.2.2 平行車身方向(x軸)的平均風對導彈豎立時的影響
        4.2.3 垂直車身方向(y軸)的平均風對導彈豎立時的影響
    4.3 地面平均風對導彈處于出筒過程中的影響
        4.3.1 平行車身方向(x軸)的平均風對導彈出筒過程的影響
        4.3.2 垂直車身方向(y軸)的平均風對導彈出筒過程的影響
    4.4 地面平均風對導彈處于剛出筒狀態(tài)時的影響
        4.4.1 導彈出筒后發(fā)射裝置的穩(wěn)定性
        4.4.2 平行車身方向(x軸)的平均風對導彈出筒后發(fā)射裝置的影響
        4.4.3 垂直車身方向(y軸)的平均風對導彈出筒后發(fā)射裝置的影響
        4.4.4 平均風對導彈離筒后姿態(tài)的影響
    4.5 本章小結
第5章 地面脈動風對導彈發(fā)射過程的影響
    5.1 脈動風的生成方法和速度入.的設置
        5.1.1 脈動風速譜
        5.1.2 脈動空間相干函數(shù)
        5.1.3 脈動風生成方法
        5.1.4 速度入.的設置
    5.2 地面脈動風對導彈處于待發(fā)狀態(tài)時的影響
        5.2.1 平行車身方向(x軸)的脈動風對導彈豎立時的影響
        5.2.2 垂直車身方向(y軸)的脈動風對導彈豎立時的影響
    5.3 地面脈動風對導彈處于出筒過程中的影響
        5.3.1 平行車身方向(x軸)的脈動風對導彈出筒過程的影響
        5.3.2 垂直車身方向(y軸)的脈動風對導彈出筒過程的影響
    5.4 地面脈動風對導彈處于剛出筒狀態(tài)時的影響
        5.4.1 平行車身方向(x軸)的脈動風對導彈出筒后發(fā)射裝置的影響
        5.4.2 垂直車身方向(y軸)的脈動風對導彈出筒后發(fā)射裝置的影響
        5.4.3 脈動風對導彈離筒后姿態(tài)的影響
    5.5 本章小結
第6章 結論和展望
    6.1 本文研究總結
    6.2 進一步工作展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于時域法的運載火箭風載荷動力響應分析[J]. 楊虎軍,安軍,趙美英,侯赤.  強度與環(huán)境. 2013(04)
[2]運載火箭地面風載荷響應特性分析[J]. 李哲,安軍,萬小朋.  航空工程進展. 2013(02)
[3]垂直發(fā)射飛行器地面風荷載響應[J]. 鐘音亮,楊茂,陳鳳明.  科學技術與工程. 2010(24)
[4]彈道導彈發(fā)射方式AB面[J]. 湯志成.  兵器知識. 2009(04)
[5]風荷載的幾種模擬方法[J]. 劉錫良,周穎.  工業(yè)建筑. 2005(05)
[6]動網(wǎng)格生成技術[J]. 史忠軍,徐敏,陳士櫓.  空軍工程大學學報(自然科學版). 2003(01)
[7]戰(zhàn)略導彈彈射技術的發(fā)展[J]. 李廣裕.  國外導彈與航天運載器. 1990(07)
[8]陸基洲際導彈發(fā)射方式的運用[J]. 周子林.  國外導彈與航天運載器. 1987(09)

碩士論文
[1]基于FLUENT軟件的建筑物風場數(shù)值模擬[D]. 黃瀅.華中科技大學 2005
[2]建筑物表面風荷載的數(shù)值模擬研究[D]. 彪仿俊.浙江大學 2005



本文編號：3604939