垂直發(fā)射導(dǎo)彈地面風(fēng)載荷響應(yīng)特性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-23 18:32
地面風(fēng)一般是指從地面至150米高度范圍內(nèi)的大氣流動(dòng)。地面風(fēng)模型可由平均風(fēng)和脈動(dòng)風(fēng)組成。與之對(duì)應(yīng),導(dǎo)彈或發(fā)射筒的風(fēng)載響應(yīng)也可由平均風(fēng)響應(yīng)和脈動(dòng)風(fēng)響應(yīng)組成。平均風(fēng)響應(yīng)只考慮順風(fēng)向的靜力響應(yīng);脈動(dòng)風(fēng)響應(yīng)需要考慮順風(fēng)向和橫風(fēng)向的風(fēng)振響應(yīng)。當(dāng)風(fēng)速達(dá)到當(dāng)?shù)鼗撅L(fēng)壓時(shí),地面風(fēng)會(huì)對(duì)導(dǎo)彈發(fā)射過(guò)程產(chǎn)生顯著的影響。本文基于自擬的戰(zhàn)略導(dǎo)彈武器系統(tǒng),進(jìn)行了平均風(fēng)和脈動(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈發(fā)射過(guò)程影響的研究,主要包括以下幾個(gè)方面:1.建立了導(dǎo)彈武器系統(tǒng)模型,包括三維幾何模型、流場(chǎng)域網(wǎng)格劃分和多剛體動(dòng)力學(xué)模型。2.導(dǎo)彈豎立在地面上處于待發(fā)狀態(tài)時(shí),當(dāng)風(fēng)速沿著垂直于車身方向吹來(lái)時(shí),導(dǎo)彈-發(fā)射車系統(tǒng)在順風(fēng)向上的靜穩(wěn)定性最差。當(dāng)安全系數(shù)??1 2n??min n?,n?大于1時(shí),發(fā)射車系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。3.導(dǎo)彈離開發(fā)射筒后,當(dāng)風(fēng)速沿著垂直于車身方向吹來(lái)時(shí),發(fā)射裝置在順風(fēng)向上的靜穩(wěn)定性最差。當(dāng)安全系數(shù)??1 2n??min n?,n?大于1時(shí),發(fā)射裝置處于穩(wěn)定狀態(tài)。4.根據(jù)脈動(dòng)風(fēng)模擬譜與目標(biāo)譜的對(duì)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(dòng)風(fēng)。5.考慮平均風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈發(fā)射過(guò)程的影響。處在發(fā)射過(guò)程中的導(dǎo)彈和發(fā)射筒,在四個(gè)發(fā)...
【文章來(lái)源】:北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:126 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 冷發(fā)射技術(shù)
1.2.2 CFD和計(jì)算風(fēng)工程
1.2.3 動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)研究慨況
1.2.4 虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)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(dòng)力學(xué)理論
2.1 流體力學(xué)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(dòng)量方程)
2.1.3 能量方程
2.2 雷諾方程(湍流的平均動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)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(chǎng)數(shù)值計(jì)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(chǎng)計(jì)算的SIMPLE算法
2.6 動(dòng)態(tài)網(wǎng)格技術(shù)
2.6.1 FLUENT和動(dòng)態(tài)網(wǎng)格概述
2.6.2 守恒型動(dòng)網(wǎng)格流場(chǎng)計(jì)算方程
2.6.3 彈簧近似光滑法
2.6.4 動(dòng)態(tài)分層法
2.6.5 局部網(wǎng)格重組法
2.6.6 域動(dòng)分層法
2.7 多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)
2.7.1 笛卡爾廣義坐標(biāo)和坐標(biāo)變換
2.7.2 約束及約束方程
2.7.3 動(dòng)力學(xué)方程
2.8 ADAMS虛擬樣機(jī)技術(shù)
2.8.1 廣義坐標(biāo)的選擇
2.8.2 接觸碰撞模型
2.8.3 動(dòng)力學(xué)方程的求解
2.9 流固耦合簡(jiǎn)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(fēng)的特性和計(jì)算模型
3.1 基本風(fēng)壓
3.2 平均風(fēng)剖面
3.2.1 指數(shù)風(fēng)剖面
3.2.2 對(duì)數(shù)風(fēng)剖面
3.2.3 指數(shù)律和對(duì)數(shù)律的比較及存在的問(wèn)題
3.3 脈動(dòng)風(fēng)剖面
3.3.1 湍流功率譜密度
3.3.2 脈動(dòng)風(fēng)相干函數(shù)
3.3.3 湍流強(qiáng)度
3.3.4 湍流積分尺度
3.4 計(jì)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(shè)定
3.4.3 多剛體動(dòng)力學(xué)建模
3.5 本章小結(jié)
第4章 地面平均風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈發(fā)射過(guò)程的影響
4.1 幾個(gè)方向的定義和發(fā)射場(chǎng)選擇
4.2 地面平均風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈處于待發(fā)狀態(tài)時(shí)的影響
4.2.1 導(dǎo)彈豎立時(shí)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(fēng)對(duì)導(dǎo)彈豎立時(shí)的影響
4.2.3 垂直車身方向(y軸)的平均風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈豎立時(shí)的影響
4.3 地面平均風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈處于出筒過(guò)程中的影響
4.3.1 平行車身方向(x軸)的平均風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈出筒過(guò)程的影響
4.3.2 垂直車身方向(y軸)的平均風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈出筒過(guò)程的影響
4.4 地面平均風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈處于剛出筒狀態(tài)時(shí)的影響
4.4.1 導(dǎo)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(fēng)對(duì)導(dǎo)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(fēng)對(duì)導(dǎo)彈出筒后發(fā)射裝置的影響
4.4.4 平均風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈離筒后姿態(tài)的影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 地面脈動(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈發(fā)射過(guò)程的影響
5.1 脈動(dòng)風(fēng)的生成方法和速度入.的設(shè)置
5.1.1 脈動(dòng)風(fēng)速譜
5.1.2 脈動(dòng)空間相干函數(shù)
5.1.3 脈動(dòng)風(fēng)生成方法
5.1.4 速度入.的設(shè)置
5.2 地面脈動(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈處于待發(fā)狀態(tài)時(shí)的影響
5.2.1 平行車身方向(x軸)的脈動(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈豎立時(shí)的影響
5.2.2 垂直車身方向(y軸)的脈動(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈豎立時(shí)的影響
5.3 地面脈動(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈處于出筒過(guò)程中的影響
5.3.1 平行車身方向(x軸)的脈動(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈出筒過(guò)程的影響
5.3.2 垂直車身方向(y軸)的脈動(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈出筒過(guò)程的影響
5.4 地面脈動(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈處于剛出筒狀態(tài)時(shí)的影響
5.4.1 平行車身方向(x軸)的脈動(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)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(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈出筒后發(fā)射裝置的影響
5.4.3 脈動(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈離筒后姿態(tài)的影響
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論和展望
6.1 本文研究總結(jié)
6.2 進(jìn)一步工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于時(shí)域法的運(yùn)載火箭風(fēng)載荷動(dòng)力響應(yīng)分析[J]. 楊虎軍,安軍,趙美英,侯赤. 強(qiáng)度與環(huán)境. 2013(04)
[2]運(yùn)載火箭地面風(fēng)載荷響應(yīng)特性分析[J]. 李哲,安軍,萬(wàn)小朋. 航空工程進(jìn)展. 2013(02)
[3]垂直發(fā)射飛行器地面風(fēng)荷載響應(yīng)[J]. 鐘音亮,楊茂,陳鳳明. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2010(24)
[4]彈道導(dǎo)彈發(fā)射方式AB面[J]. 湯志成. 兵器知識(shí). 2009(04)
[5]風(fēng)荷載的幾種模擬方法[J]. 劉錫良,周穎. 工業(yè)建筑. 2005(05)
[6]動(dòng)網(wǎng)格生成技術(shù)[J]. 史忠軍,徐敏,陳士櫓. 空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(01)
[7]戰(zhàn)略導(dǎo)彈彈射技術(shù)的發(fā)展[J]. 李廣裕. 國(guó)外導(dǎo)彈與航天運(yùn)載器. 1990(07)
[8]陸基洲際導(dǎo)彈發(fā)射方式的運(yùn)用[J]. 周子林. 國(guó)外導(dǎo)彈與航天運(yùn)載器. 1987(09)
碩士論文
[1]基于FLUENT軟件的建筑物風(fēng)場(chǎng)數(shù)值模擬[D]. 黃瀅.華中科技大學(xué) 2005
[2]建筑物表面風(fēng)荷載的數(shù)值模擬研究[D]. 彪仿俊.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):3604939
【文章來(lái)源】:北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:126 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 冷發(fā)射技術(shù)
1.2.2 CFD和計(jì)算風(fēng)工程
1.2.3 動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)研究慨況
1.2.4 虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)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(dòng)力學(xué)理論
2.1 流體力學(xué)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(dòng)量方程)
2.1.3 能量方程
2.2 雷諾方程(湍流的平均動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)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(chǎng)數(shù)值計(jì)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(chǎng)計(jì)算的SIMPLE算法
2.6 動(dòng)態(tài)網(wǎng)格技術(shù)
2.6.1 FLUENT和動(dòng)態(tài)網(wǎng)格概述
2.6.2 守恒型動(dòng)網(wǎng)格流場(chǎng)計(jì)算方程
2.6.3 彈簧近似光滑法
2.6.4 動(dòng)態(tài)分層法
2.6.5 局部網(wǎng)格重組法
2.6.6 域動(dòng)分層法
2.7 多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)
2.7.1 笛卡爾廣義坐標(biāo)和坐標(biāo)變換
2.7.2 約束及約束方程
2.7.3 動(dòng)力學(xué)方程
2.8 ADAMS虛擬樣機(jī)技術(shù)
2.8.1 廣義坐標(biāo)的選擇
2.8.2 接觸碰撞模型
2.8.3 動(dòng)力學(xué)方程的求解
2.9 流固耦合簡(jiǎn)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(fēng)的特性和計(jì)算模型
3.1 基本風(fēng)壓
3.2 平均風(fēng)剖面
3.2.1 指數(shù)風(fēng)剖面
3.2.2 對(duì)數(shù)風(fēng)剖面
3.2.3 指數(shù)律和對(duì)數(shù)律的比較及存在的問(wèn)題
3.3 脈動(dòng)風(fēng)剖面
3.3.1 湍流功率譜密度
3.3.2 脈動(dòng)風(fēng)相干函數(shù)
3.3.3 湍流強(qiáng)度
3.3.4 湍流積分尺度
3.4 計(jì)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(shè)定
3.4.3 多剛體動(dòng)力學(xué)建模
3.5 本章小結(jié)
第4章 地面平均風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈發(fā)射過(guò)程的影響
4.1 幾個(gè)方向的定義和發(fā)射場(chǎng)選擇
4.2 地面平均風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈處于待發(fā)狀態(tài)時(shí)的影響
4.2.1 導(dǎo)彈豎立時(shí)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(fēng)對(duì)導(dǎo)彈豎立時(shí)的影響
4.2.3 垂直車身方向(y軸)的平均風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈豎立時(shí)的影響
4.3 地面平均風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈處于出筒過(guò)程中的影響
4.3.1 平行車身方向(x軸)的平均風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈出筒過(guò)程的影響
4.3.2 垂直車身方向(y軸)的平均風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈出筒過(guò)程的影響
4.4 地面平均風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈處于剛出筒狀態(tài)時(shí)的影響
4.4.1 導(dǎo)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(fēng)對(duì)導(dǎo)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(fēng)對(duì)導(dǎo)彈出筒后發(fā)射裝置的影響
4.4.4 平均風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈離筒后姿態(tài)的影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 地面脈動(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈發(fā)射過(guò)程的影響
5.1 脈動(dòng)風(fēng)的生成方法和速度入.的設(shè)置
5.1.1 脈動(dòng)風(fēng)速譜
5.1.2 脈動(dòng)空間相干函數(shù)
5.1.3 脈動(dòng)風(fēng)生成方法
5.1.4 速度入.的設(shè)置
5.2 地面脈動(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈處于待發(fā)狀態(tài)時(shí)的影響
5.2.1 平行車身方向(x軸)的脈動(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈豎立時(shí)的影響
5.2.2 垂直車身方向(y軸)的脈動(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈豎立時(shí)的影響
5.3 地面脈動(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈處于出筒過(guò)程中的影響
5.3.1 平行車身方向(x軸)的脈動(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈出筒過(guò)程的影響
5.3.2 垂直車身方向(y軸)的脈動(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈出筒過(guò)程的影響
5.4 地面脈動(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈處于剛出筒狀態(tài)時(shí)的影響
5.4.1 平行車身方向(x軸)的脈動(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)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(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈出筒后發(fā)射裝置的影響
5.4.3 脈動(dòng)風(fēng)對(duì)導(dǎo)彈離筒后姿態(tài)的影響
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論和展望
6.1 本文研究總結(jié)
6.2 進(jìn)一步工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于時(shí)域法的運(yùn)載火箭風(fēng)載荷動(dòng)力響應(yīng)分析[J]. 楊虎軍,安軍,趙美英,侯赤. 強(qiáng)度與環(huán)境. 2013(04)
[2]運(yùn)載火箭地面風(fēng)載荷響應(yīng)特性分析[J]. 李哲,安軍,萬(wàn)小朋. 航空工程進(jìn)展. 2013(02)
[3]垂直發(fā)射飛行器地面風(fēng)荷載響應(yīng)[J]. 鐘音亮,楊茂,陳鳳明. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2010(24)
[4]彈道導(dǎo)彈發(fā)射方式AB面[J]. 湯志成. 兵器知識(shí). 2009(04)
[5]風(fēng)荷載的幾種模擬方法[J]. 劉錫良,周穎. 工業(yè)建筑. 2005(05)
[6]動(dòng)網(wǎng)格生成技術(shù)[J]. 史忠軍,徐敏,陳士櫓. 空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(01)
[7]戰(zhàn)略導(dǎo)彈彈射技術(shù)的發(fā)展[J]. 李廣裕. 國(guó)外導(dǎo)彈與航天運(yùn)載器. 1990(07)
[8]陸基洲際導(dǎo)彈發(fā)射方式的運(yùn)用[J]. 周子林. 國(guó)外導(dǎo)彈與航天運(yùn)載器. 1987(09)
碩士論文
[1]基于FLUENT軟件的建筑物風(fēng)場(chǎng)數(shù)值模擬[D]. 黃瀅.華中科技大學(xué) 2005
[2]建筑物表面風(fēng)荷載的數(shù)值模擬研究[D]. 彪仿俊.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):3604939
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/3604939.html
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