隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、測(cè)控技術(shù)、材料加工技術(shù)的突飛猛進(jìn),加之?dāng)?shù)學(xué)力學(xué)、控制理論的發(fā)展,使得火炮系統(tǒng)的研制和裝備大為改觀。同時(shí),由于傳統(tǒng)的外彈道測(cè)量手段本身所存在的危險(xiǎn)性以及測(cè)試過(guò)程不可逆等問(wèn)題,使得其早已無(wú)法滿足一些新型武器系統(tǒng)的外彈道測(cè)試需求,因此利用仿真軟件求解彈丸的飛行姿態(tài)已成為一種安全準(zhǔn)確的外彈道研究方法。在對(duì)國(guó)內(nèi)外對(duì)于彈丸外彈道運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的發(fā)展現(xiàn)狀以及趨勢(shì)進(jìn)行分析和總結(jié)后,確定了利用系統(tǒng)仿真技術(shù)對(duì)彈丸在一定時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)進(jìn)行建模分析的方案以及對(duì)該模型的求解算法。接著從無(wú)控旋轉(zhuǎn)彈丸的陀螺效應(yīng)入手,依據(jù)彈丸的飛行穩(wěn)定性理論得出其穩(wěn)定飛行所需要滿足的條件,并由此推導(dǎo)出飛行中彈丸攻角變化的一般規(guī)律。這為后續(xù)數(shù)學(xué)模型仿真的結(jié)果提供了理論支持。針對(duì)剛體彈丸的運(yùn)動(dòng)特性并建立合適的坐標(biāo)系組,這對(duì)彈丸飛行姿態(tài)數(shù)學(xué)模型的建立以及求解有著很大的幫助。而后,對(duì)飛行中的無(wú)控旋轉(zhuǎn)彈丸進(jìn)行受力分析,并將彈丸所受力與力矩在相應(yīng)坐標(biāo)系下分解;同時(shí)通過(guò)仿真或數(shù)據(jù)擬合等方法得出諸氣動(dòng)力系數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。以彈箭飛行動(dòng)力學(xué)理論為依托,在將彈丸飛行運(yùn)動(dòng)的物理過(guò)程分解為質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)和繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的兩種形式后建立彈丸飛行姿... 

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1.緒論
    1.1 引言
    1.2 課題的目的和意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 外彈道學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 系統(tǒng)仿真技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 論文總體研究方案
    1.5 課題主要研究?jī)?nèi)容
2.彈丸飛行穩(wěn)定理論
    2.1 引言
    2.2 彈丸飛行穩(wěn)定性理論
    2.3 標(biāo)準(zhǔn)氣象條件與空氣密度
        2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)氣象條件
        2.3.2 空氣密度
    2.4 本章小結(jié)
3.彈丸外彈道運(yùn)動(dòng)姿態(tài)模型
    3.1 引言
    3.2 坐標(biāo)系的建立及其轉(zhuǎn)換
        3.2.1 坐標(biāo)系的建立
        3.2.2 各坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
        3.2.3 各方位角之間的關(guān)系
    3.3 彈丸所受到的力與力矩
        3.3.1 升力
        3.3.2 阻力
        3.3.3 重力與科氏慣性力
        3.3.4 馬格努斯力與力矩
        3.3.5 靜力矩
        3.3.6 極阻尼力矩
        3.3.7 赤道阻尼力矩
    3.4 彈丸運(yùn)動(dòng)姿態(tài)數(shù)學(xué)模型的建立
        3.4.1 彈道坐標(biāo)系下的彈丸質(zhì)心方程
        3.4.2 彈軸坐標(biāo)系下的彈丸繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)量矩方程
        3.4.3 在標(biāo)準(zhǔn)炮兵氣象條件下的氣動(dòng)力和力矩分量的表達(dá)式
        3.4.4 彈丸運(yùn)動(dòng)姿態(tài)數(shù)學(xué)模型
    3.5 阻力系數(shù)的解算
        3.5.1 基于FLUENT的彈丸阻力系數(shù)仿真
        3.5.2 Fluent軟件仿真流程
        3.5.3 仿真結(jié)果
        3.5.4 彈形系數(shù)的確定
    3.6 仿真模型的解算
        3.6.1 Runge-Kutta法
        3.6.2 MATLAB程序的設(shè)計(jì)以及編寫(xiě)
    3.7 仿真結(jié)果及分析
        3.7.1 彈丸速度傾角
        3.7.2 彈丸轉(zhuǎn)速曲線
        3.7.3 彈丸攻角曲線
    3.8 本章小結(jié)
4.測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)解算驗(yàn)證
    4.1 引言
    4.2 測(cè)試系統(tǒng)簡(jiǎn)述
        4.2.1 設(shè)計(jì)原則
        4.2.2 薄膜線圈式地磁傳感器
    4.3 實(shí)測(cè)信號(hào)分析
        4.3.1 彈丸轉(zhuǎn)速的計(jì)算
        4.3.2 彈丸的章動(dòng)角的解算方案
        4.3.3 章動(dòng)周期解算方案
        4.3.4 實(shí)測(cè)彈丸章動(dòng)參數(shù)的計(jì)算
    4.4 本章小結(jié)
5.總結(jié)
    5.1 全文總結(jié)與結(jié)論
    5.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)與不足之處
        5.2.1 創(chuàng)新點(diǎn)
        5.2.2 不足之處
        5.2.3 下一步工作
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]艦炮武器系統(tǒng)射擊精度仿真模型可信度分析[J]. 程晗,陳維義,劉國(guó)強(qiáng),徐義桂.  火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2019(02)
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[9]卡爾曼彈道濾波器抗野值方法研究[J]. 范旭,陳國(guó)光,王光志,趙軍強(qiáng),楊智杰.  兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2017(12)
[10]基于內(nèi)外彈道聯(lián)合仿真的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 范健,楊春,佟明曦,梁欣欣,裴金亮.  彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2018(02)

博士論文
[1]旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定彈二維彈道修正技術(shù)[D]. 劉旭東.北京理工大學(xué) 2016
[2]彈道環(huán)境下的陀螺/GPS組合姿態(tài)測(cè)量方法研究[D]. 牛春峰.南京理工大學(xué) 2012

碩士論文
[1]槍彈氣動(dòng)特性計(jì)算及外彈道仿真[D]. 熊鎬.中北大學(xué) 2019
[2]某航空火箭彈氣動(dòng)及外彈道特性研究[D]. 林書(shū)豪.南京理工大學(xué) 2018
[3]基于薄膜線圈的無(wú)控旋轉(zhuǎn)彈丸章動(dòng)測(cè)試技術(shù)研究[D]. 孫猛.中北大學(xué) 2017
[4]高超音速炮彈氣動(dòng)分析及彈道仿真研究[D]. 黃玉才.南京理工大學(xué) 2017
[5]基于彈丸轉(zhuǎn)速的多參數(shù)數(shù)據(jù)提取方法研究[D]. 陸真.中北大學(xué) 2016
[6]狙擊步槍彈道軌跡計(jì)算與狙擊模擬訓(xùn)練研究[D]. 李振江.吉林大學(xué) 2016
[7]地炮閉環(huán)校射彈射擊方法研究[D]. 張聰.南京理工大學(xué) 2016
[8]火箭外彈道快速計(jì)算與修正方法研究[D]. 王男.南京理工大學(xué) 2016
[9]旋轉(zhuǎn)彈轉(zhuǎn)速、炮口速度及章動(dòng)參數(shù)測(cè)試技術(shù)研究[D]. 岳晗.中北大學(xué) 2014
[10]彈丸飛行姿態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與模擬試驗(yàn)研究[D]. 張斐.中北大學(xué) 2013



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