森林防火是我國防災(zāi)減災(zāi)工作的的重要組成部分,是加快林業(yè)發(fā)展,生態(tài)建設(shè)的前提。森林火情發(fā)生后,滅火安全以及遠(yuǎn)距離壓控是一個世界性難題。滅火彈作為一款中遠(yuǎn)距離滅火工具,對森林防火有重大貢獻。目前市場上滅火彈的種類繁多,每一種滅火彈對應(yīng)著不同的滅火環(huán)境。本論文介紹了某滅火產(chǎn)品動員中心研制的一種新型森林滅火彈,并對該彈進行了相應(yīng)的運動學(xué)及動力學(xué)方面的仿真分析,為實彈試驗作理論參考。該論文具體可歸納為以下幾點:（1）對比了國內(nèi)外滅火彈技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。從本滅火彈對應(yīng)的具體森林火情出發(fā),闡述了滅火彈設(shè)計理念。該滅火彈的創(chuàng)新點在于兼顧了安全滅火距離以及滅火效果,設(shè)計上將彈丸圓柱部直徑擴大一倍,置于迫炮外發(fā)射,同時增加了穩(wěn)定桿長度。（2）運用ANSYS/Workbench仿真軟件對彈丸進行模態(tài)分析,得到前6階振型和固有頻率,分析了彈丸設(shè)計上較薄弱環(huán)節(jié);對尾翼進行發(fā)射強度的安全性校核,仿真結(jié)果表明彈丸具有良好的發(fā)射安全性。（3）彈道特性關(guān)系到滅火彈的發(fā)射系統(tǒng)與飛行性能。運用MATLAB軟件分別對滅火彈的內(nèi)彈道、外彈道進行仿真,得到其膛壓隨時間變化規(guī)律、發(fā)射初速、質(zhì)心運動軌跡以及質(zhì)心速度隨時間變化曲線等。仿... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1. 緒論
    1.1 課題來源及研究背景
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究背景
    1.2 森林防火國內(nèi)外現(xiàn)狀
    1.3 滅火彈及相關(guān)技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外滅火彈及設(shè)備介紹
        1.3.2 國內(nèi)滅火彈及設(shè)備介紹
        1.3.3 國內(nèi)外滅火彈類技術(shù)研制情況
    1.4 本文研究內(nèi)容及意義
        1.4.1 主要研究內(nèi)容
        1.4.2 本文研究意義
2. 滅火彈結(jié)構(gòu)設(shè)計及模態(tài)分析
    2.1 滅火彈工作原理
        2.1.1 干粉滅火劑彌散滅火機理介紹
        2.1.2 滅火彈工況及工作流程分析
    2.2 滅火彈設(shè)計需求分析
    2.3 滅火彈結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.1 彈頭部與圓柱部設(shè)計
        2.3.2 穩(wěn)定裝置設(shè)計
        2.3.3 引信裝置選擇
        2.3.4 滅火彈裝配圖
    2.4 滅火彈模態(tài)分析
        2.4.1 模態(tài)分析理論介紹
        2.4.2 滅火彈模態(tài)分析
    2.5 本章小結(jié)
3. 滅火彈內(nèi)彈道特性研究及發(fā)射強度校核
    3.1 彈丸內(nèi)彈道介紹
    3.2 內(nèi)彈道假設(shè)及數(shù)學(xué)模型的建立
        3.2.1 經(jīng)典內(nèi)彈道假設(shè)與數(shù)學(xué)模型
        3.2.2 迫擊炮內(nèi)彈道特點
        3.2.3 迫炮內(nèi)彈道假設(shè)和內(nèi)彈道方程
        3.2.4 MATLAB介紹與編程
        3.2.5 運算結(jié)果與分析
    3.3 發(fā)射瞬態(tài)安全性校核
        3.3.1 發(fā)射瞬態(tài)受力分析
        3.3.2 仿真運算與結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
4. 滅火彈外彈道特性及飛行穩(wěn)定性研究
    4.1 彈丸外彈道介紹
    4.2 外彈道模型建立
        4.2.1 基本假設(shè)
        4.2.2 空氣動力的確定
        4.2.3 標(biāo)準(zhǔn)氣象條件
    4.3 外彈道仿真及結(jié)果分析
        4.3.1 仿真流程及特點
        4.3.2 仿真結(jié)果與分析
        4.3.3 誤差修正
    4.4 彈丸飛行穩(wěn)定性研究
        4.4.1 彈丸空氣動力及力矩分析
        4.4.2 空氣動力參數(shù)的確定
        4.4.3 滅火彈飛行穩(wěn)定性分析
    4.5 本章小結(jié)
5. 滅火彈爆炸拋撒效應(yīng)的數(shù)值模擬
    5.1 ANSYS/LS-DYNA及本文應(yīng)用介紹
        5.1.1 ANSYS/LS-DYNA介紹
        5.1.2 ANSYS/LS-DYNA爆炸模型理論介紹
    5.2 滅火彈爆炸過程數(shù)值模擬
        5.2.1 滅火彈爆炸假設(shè)
        5.2.2 滅火彈有限元建模及劃分網(wǎng)格
        5.2.3 有限元模型后處理
    5.3 仿真結(jié)果分析
        5.3.1 徑向位移變化分析
        5.3.2 滅火劑節(jié)點徑向速度曲線分析
    5.4 本章小結(jié)
6. 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
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】：
期刊論文
[1]一種新型森林滅火彈的仿真設(shè)計[J]. 王紫民,武建德.  消防科學(xué)與技術(shù). 2015(05)
[2]森林滅火彈的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀[J]. 張明遠(yuǎn),舒立福,杜鵬東,孟凡燁.  林業(yè)機械與木工設(shè)備. 2015(03)
[3]發(fā)射裝藥發(fā)射安全性評定方法研究[J]. 芮筱亭,馮賓賓,王燕,黎超,陳濤.  兵工學(xué)報. 2015(01)
[4]基于Matlab迫擊炮外彈道仿真[J]. 伍建輝,董亮.  火控雷達(dá)技術(shù). 2014(02)
[5]我國森林防火工作現(xiàn)狀及對策[J]. 劉欣,潘宇峰,蔡志勇,滑莎,劉恒旭.  科技與企業(yè). 2014(06)
[6]中國森林火災(zāi)風(fēng)險統(tǒng)計分析[J]. 周雪,張穎.  統(tǒng)計與信息論壇. 2014(01)
[7]粉系冷激波滅火彈內(nèi)壁處壓力研究[J]. 蔣耀港,馬宏昊,沈兆武,范志強,汪泉.  高壓物理學(xué)報. 2013(04)
[8]我國森林防火現(xiàn)狀及火災(zāi)控制策略[J]. 曾凡義,沙艷賓.  科技致富向?qū)? 2013(11)
[9]滅火彈爆炸拋撒效應(yīng)數(shù)值模擬與分析[J]. 劉耀鵬,王克印,黃勇,陳雪禮,尚超.  陜西理工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(01)
[10]Studies on aeroservoelasticity semi-physical simulation test for missiles[J]. WU ZhiGang 1*,CHU LongFei 1,YUAN RuiZhi 1,YANG Chao 1 & TANG ChangHong 2 1 School of Aeronautic Science and Engineering,Beijing University of Aeronautics and Astronautics,Beijing 100191,China;2 The First Aircraft Institute,Aviation Industry Corporation of China,Xi’an 710089,China.  Science China（Technological Sciences）. 2012(09)

博士論文
[1]氣動發(fā)射式高層建筑滅火炮研究[D]. 劉剛.哈爾濱工程大學(xué) 2012

碩士論文
[1]T2120深孔鉆鏜床基礎(chǔ)件的參數(shù)化設(shè)計與拓?fù)鋬?yōu)化研究[D]. 潘紅軍.中北大學(xué) 2014
[2]高層建筑消防炮專用滅火彈研究[D]. 周杰.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[3]森林消防炮專用滅火彈結(jié)構(gòu)及動力學(xué)研究[D]. 安進華.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[4]某輕型迫擊炮全炮動力學(xué)仿真分析[D]. 佘凱.南京理工大學(xué) 2009
[5]某車載自動迫擊炮全炮動力學(xué)仿真[D]. 鄔欣明.南京理工大學(xué) 2008
[6]抗復(fù)燃超細(xì)磷酸銨鹽干粉滅火劑的合成研究[D]. 趙春霞.四川大學(xué) 2005



本文編號：3090817