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针对某工程单位某改性双基装药长尾管固体火箭发动机试车过程,建立了发动机一维模型,在一维准静态燃烧模型的基础上,对发动机燃烧与声流场耦合的过程进行了数值模拟。计算结果表明,低温下压力耦合的响应函数峰值频率恰好处于燃烧室固有频率附近,诱发了不稳定燃烧。通过提高燃速,使得压力耦合的响应函数频率峰值偏离燃烧室固有频率,可以有效地抑制不稳定燃烧的出现。
传统潜艇使用的有动力鱼雷发射装置结构复杂,体积、重量大,不适用于UUV等小型水下平台使用。本文提出适用于小型水下平台的提拉式有动力鱼雷发射方案,以火药为发射能源,采用两段式燃烧方案控制气缸压力。为了验证该方案原理可行性,建立了鱼雷发射管三维旋转对称流场模型与气缸热力学模型,综合采用MATLAB与FLUENNT对内弹道进行仿真。仿真结果表明,该方案可满足UUV水下发射鱼雷的要求。
针对某新型发射系统发射过程中弹丸发射过载非常高,持续时间长,考虑导轨的直线度误差、推进器与弹丸之间的柔性连接、推进器和弹丸与导轨之间的接触碰撞,基于非线性有限元理论,建立了发射系统的有限元分析模型,进行了发射动力学仿真分析,明确了发射过程中弹丸的运动和受力特征。以某发射系统为例,通过对比仿真和试验数据,验证了非线性有限元仿真结果的正确性,可为发射系统改进设计和提高发射安全性能提供参考。
为分析电磁轨道发射装置的轨道几何参数对轨道电流分布的影响,采用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics,研究轨道宽度、高度、宽高比与轨道最大电流密度的关系,仿真计算矩形、凸形和凹形3种不同截面的轨道电流分布。结果表明:增加轨道宽度和高度,轨道电流密度降低;在截面积不变条件下,减小轨道的宽高比,轨道电流密度降低;在矩形、凸形和凹形截面轨道中,凸形截面轨道在电流上升沿阶段具有最均匀的电流分...
基于MSC.ADAMS构建了参数化轴对称矢量喷管多体动力学模型,并以AMESim为平台搭建了A8环和A9环控制驱动液压系统模型,模型中应用算法表达了A8环同步机构的力学特性,并考虑A8同步机构效率以及间隙,实现了轴对称矢量喷管机电液一体化的多学科耦合仿真,获得了机构偏转过程中A8环同步机构受载特性,弥补了对A8环同步机构受载特性的认识不足,对类似复杂机构的多学科耦合仿真具有重要的参考价值。
为了研究气动热对尾翼结构的影响,提高尾翼的承载特性,针对某产品尾翼气动热烧蚀问题,分析了烧蚀残留物的宏观特征和金相组织,探寻材料在气动热载荷下的失效机制。采用有限元方法对尾翼进行三维温度响应的计算,得到尾翼不同海拔下承载的温度分布,确定了对前缘部位重点防护的原则。由结构、涂层工艺优化入手,通过地面烧蚀试验验证,确立了低成本复合涂层为尾翼热防护方案,并经飞行实践验证了其有效性。
针对12.7 mm机枪射击稳定性低的问题,提出一种利用胶泥吸收能量来减小枪口跳动的缓冲装置;鉴于枪管在受到炮膛合力这个后坐力的作用时会整体向后后坐,采用胶泥缓冲装置对炮膛合力抵消,缓冲掉一部分能量,从而减小后坐力,减小翻转力矩,提高稳定性;基于内弹道理论、机枪后坐动力学,以ADAMS、Matlab软件为平台,对改进后的机枪进行仿真,枪口跳动的最大位移下降了12%,射击稳定性得到明显提高。
为了分析水下舷外发射水密隔膜的运动特性,利用LSDYNA有限元程序对水下舷外发射过程进行了数值仿真,通过流固耦合算法计算了导弹出筒过程中水密隔膜的转角,分析了弹速、水深和艇速对水密隔膜翻转角度的影响;研究结果表明:弹速和水深对水密隔膜翻转无明显影响,无艇速时水密隔膜的最大转角为48°;有艇速时水密隔膜转角会增大,不同艇速下水密隔膜的最大转角为61°。
可调喷管是影响军用发动机推力性能和飞行器总体性能的关键部件。以介绍航空燃气涡轮发动机为主兼顾火箭发动机以及组合循环发动机,对几何可调喷管的结构特点、工作原理以及发展状况进行了归纳总结,指出几何可调喷管结构设计的关键技术。
为研究射弹速度、长径比、质量对弹体侵彻能力的影响,利用AUTODYN软件模拟了不同条件下铜质射弹侵彻防护液舱的过程,分析比较了射弹剩余速度和侵彻深度。结果表明:在1 800~2 400 m/s速度区间内,射弹速度越大,对液舱侵彻效果越差;提高射弹长径比可有效增加侵彻效果;射弹质量增加到某一临界值前,也可有效提高侵彻效果。
南京理工大学发射动力学研究所2017年度发表论文。
对于大气层外拦截中段自由飞行的弹道导弹,设计了基于零控脱靶量(ZEM)的最优中制导律。在零引力差假设下推导了ZEM解析表达式;基于最优控制理论和庞特里雅金极小值原理,设计了大气层外最优拦截制导律。仿真表明,所设计的制导律能有效实现拦截器中制导段的制导控制,并提高拦截精度。
变体技术是将多种性能在同一平台上实现的最佳途径,变体飞行器是指在飞行中能够自主灵活地改变自身外形,获得最佳作战效能的飞行器。本文简要总结了变体飞行器的发展历程,然后分析了变体导弹相关技术,最后介绍了水空跨介质航行器及其运用变体技术情况。
建立了水面提拉式发射装置发射过程数学模型,运用粒子群优化算法对水面提拉式发射装置的发射动力组件结构参数和内弹道参数进行了优化计算。在优化过程中,运用参数归一化方法对单位及数值数量级不同的多参数进行了无量纲值处理后,把多目标优化问题转化为单目标优化问题,并采用罚函数法处理约束条件。优化结果表明,优化后的发射动力组件的结构参数不但满足发射要求,而且组件的体积小、质量轻,可实现的发射内弹道性能更好。
枪弹在击发时因为承受高压、高应变速率载荷作用,易出现纵裂、横断等问题;为了研究枪弹壳在击发瞬时,承受冲击载荷的动态力学特性,采用ANSYS Autodyn软件建立了有限元模型,针对不同摩擦系数、发射药进行了仿真研究,通过对比轴向应力、应力应变响应,对仿真结果进行评价;结果表明:枪弹外表面摩擦系数越小,其轴向应力也越小;枪弹在击发过程中,最大拉应力发生在体根部附近。

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