弹性变形对大长细比弹箭气动特性的影响研究

采用基于N-S方程的计算流体力学(CFD)技术和基于有限元技术的结构力学(CSM)分析方法,结合动网格技术,发展一种求解大长细比弹箭静气动弹性问题的直接耦合方法.以某鸭式布局大长细比导弹(火箭)为算例,研究弹性变形对全弹气动特性的影响.结果表明:相对于刚体模型,全弹轴向力和法向力降低,压力中心明显前移,气动设计中应加以考虑.     

舰载察打无人机概念设计与隐身特性数值模拟

为提高海军航空兵远洋战略投送能力,概念设计一种舰载察打无人机,并进行隐身特性分析。采用CATIA 软件概念设计3D 数字样机,基于物理光学法计算三角形面源散射,基于等效电磁流法计算劈边缘绕射,并将二者 结合进行隐身特性分析,综合数值模拟飞机的雷达散射截面积(radar cross-section,RCS)散射特性。实验结果表明： 采用CATIA 软件,能高效地概念设计飞机的3D 数字样机,可用于论证飞机设计方案;该RCS 计算方法可高效地计 算复杂飞机的RCS 散射特性。     

基于Fluent/Simulink的水下发射系统发射阀流场数值仿真

发射阀是水下鱼雷发射系统的重要部件,其流量特性决定了鱼雷发射内弹道及相关的发射系统瞬态特性。为研究发射阀内部流场规律,提出了基于可压缩流体力学控制方程描述发射阀处流体流动和1D常微分方程描述气瓶与气缸热力学特性,采用商用计算流体力学软件FLUENT和1D仿真软件Simulink联合仿真的方法对发射阀的内部流场进行了数值模拟。由数值计算得到的发射阀质量流率与解析结果具有很好的一致性,从1个侧面验证了计算流体动力学（CFD）模型的正确性。所获得的数值模拟结果可为进一步研究水下鱼雷发射气动系统的流致振动与气动噪声等特性提供参考。     

喷水推进器斜流模型泵级内部流场与性能的研究

采用数值计算和性能测试的方法,研究了喷水推进器斜流模型泵级的性能和内部三维紊流流场。针对泵级的进口到喷水推进器的出口进行计算,包括叶轮、导叶和喷口的全流道区域。采用结构网格对计算区域进行剖分,应用NUMECA软件对控制方程进行求解。选用k-e双方程紊流模型,使用时间推进法计算流场中的各流动参数,并根据流场计算结果对泵级的流量一扬程特性和流量一效率特性进行预测。测试了泵级的外特性。实验测试和计算结果较一致,说明采用的计算方法具有较好的可信性及较高的计算精度。根据流场计算结果,对泵级的性能进行分析,提出了进一步改进泵级性能的技术措施。     

含运动弹头的手枪膛口射流噪声场特性

采用数值计算与试验研究相结合方法,分析某9 mm手枪膛口射流噪声场特性。基于计算流体力学与计算气动声学两步法,结合动网格技术,对含有运动弹头的手枪膛口燃气流场进行数值计算,即先采用大涡模拟方法计算膛口流场,得到声源积分面上的流体信息,再通过求解Ffowcs Williams和Hawkings声波动方程得到声源信息以及各个声监测点的声压信号,最终得到瞬态声场。为验证数值模型的可行性,将手枪试验结果与数值计算结果进行对比分析。结果表明：数值模型考虑弹头运动可以使计算结果更具准确性;数值计算所得各测点值与试验结果之间的误差均小于5%,证明了数值模型的正确性与可用性;研究结果对装有消声器的膛口噪声预测及膛口消声器的设计具有较好的参考价值。     

某SUV后视镜气动噪声模拟研究

降低气动噪声已经成为乘用车NVH研究的重要内容.对某SUV汽车后视镜气动噪声进行了计算流体力学(CFD)和计算气动声学(CAA)研究.采用大涡模拟模型(LES)计算了后视镜的瞬态外流场,并应用Lighthill-Curle声学理论和FW-H声学模型预测了其噪声特性.该方法使乘用车气动噪声预测成为可能,分析结果可用于改进后视镜的气动噪声性能.     

两栖轮式自行火炮航行阻力研究

为了在概念设计阶段评价两栖装甲车辆的水上性能,基于流体力学和船舶原理的相关知识,通过Solidworks的二次开发技术测量车体模型的相关参数,采用相当平板理论计算车辆的摩擦阻力,使用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)有限元软件对车辆水上航行状态进行仿真计算以获得车辆航行的形状阻力,在车模试验的基础上对试验数据进行了必要的换算和计算.最后通过MATLAB对计算数据进行汇总分析,研究并得到了某两栖轮式自行火炮较为准确的航行阻力值及其阻力构成规律.     

缩比模型飞行试验相似准则研究

针对全尺寸飞机直接进行飞行试验存在风险大、成本高的问题,利用缩比模型进行相关试验.在风洞试验相似准则的基础上,从飞机的六自由度运动方程入手,利用相似定理研究缩比模型飞行试验遵循的运动相似准则和飞行控制系统相似准则.以某型固定翼飞机为例,对缩比模型与全尺寸飞机进行开环和闭环六自由度仿真,并验证所推导的相似准则.结果表明,试验结果能准确反映原机的稳定和控制特性.     

F-22A飞机隐身目标精细化建模

以F-22A飞机为代表的第四代战斗机强调隐身性能,机身和机翼高度融合,目标外形变得更加复杂,使得采用初等解析曲面组合的方法构建目标模型计算的目标近场散射特性误差增大。本文在Pro/E软件环境下采用自由曲面建模方法,建立了基于F-22A飞机照片和三视图中特征信息的F-22A目标精细化几何模型,该模型已在隐形目标近场散射特性的计算中得到应用。     

四旋翼碟形自主水下航行器运动方程建立与流体特性仿真研究

四旋翼碟形自主水下航行器（AUV）是一种新型水下航行器。为研究此航行器的流体动力特性,建立了四旋翼碟形AUV的三维模型,并定义了参考坐标系和广义特征参数;在其体坐标系中根据动量和动量矩定理,建立了广义参数定义的AUV六自由度动力学方程和运动学方程;采用计算流体力学方法,基于Ansys CFX流体分析软件,在的0°~90°攻角范围内,对航行器运动过程中的流体动力特性进行了仿真研究,并绘制了其特性曲线。仿真结果表明：在0°~15°攻角范围内,航行器具有较低的流体阻力,适宜做定深运动;在30°~50°攻角范围内,航行器具有良好的升力特性,适宜完成曲线潜浮运动。     

导爆管雷管延期体结构改进

本文主要介绍了索式延期体的纺织方法，其秒量与铅结构延期体秒量的精度对比，并探讨改进的目的和意义。     

弹上线束电磁兼容仿真研究

导弹电磁兼容已经成为导弹现代设计中必须考虑的问题,尤其是弹上复杂线束在导弹电磁兼容问题中占有重要地位。文中以某型号导弹为背景,基于CableMod软件平台,采用仿真预测试的方法研究导弹电磁兼容问题,讨论了如何建立适用于仿真的导弹结构模型与电气模型,并对导弹内复杂线束间的串扰,以及弹体对线束产生辐射的影响进行了仿真和分析。仿真结果表明,线束内电源线与信号线分开敷设,且双绞屏蔽后相互串扰明显降低,并提出使用弹壁电缆套管代替U型电缆罩,能避免因缝隙产生的电磁泄露,抑制电磁辐射,有助于通过电磁兼容测试。     

装配过盈量对某枪弹底火感度的影响

研究了某枪弹底火以不同过盈量压入药筒后的撞击感度变化情况，基本明确了装配过盈量对底火感度的影响趋势。     

一种便携式红外目标模拟器

设计了一种头罩式便携红外目标模拟器,采用微型黑体作为红外辐射源,采用卡赛格林平行光管作为光学系统,在可调光阑和电机的配合下,能够快速模拟出不同辐射强度、不同大小的红外目标。     

某型机枪结构动力修改预分析

机枪的固有振动特性是影响其射击精度的重要因素之一。采取有限元预分析辅助模态试验方案的制定，建立了基于LMS系统的模态试验系统，对某型机枪进行了模态试验，并与有限元模型计算结果进行了对比，两种方法的结果基本一致。利用机枪结构模态试验分析的结果，计算出机枪结构第一阶固有频率对质量和刚度的灵敏度，对其进行了分析并对结构修改前后枪口点的响应特性进行了仿真计算与分析。结果表明，结构修改后机枪的射向一致性更加合理。     

迎角对导弹初始弹射弹道的影响

针对导弹发射的机弹分离过程存在较大不稳定性问题,通过求解流体动力学方程组和刚体六自由度运动方程,仿真分析了迎角对空空导弹初始弹射弹道的影响。参照美国阿诺德工程发展中心开展的一项使用标准机翼/挂架/带舵外挂物模型的捕获轨迹法试验,建立了相似的几何仿真模型并进行了数值计算。通过数值计算结果与文献［29］中风洞试验结果进行对比分析,验证了数值计算方法的可行性;采用该方法计算和分析了四代战机在不同迎角下内埋弹射空空导弹的初始弹道。结果表明：在超声速条件下,迎角变化对导弹初始弹射阶段的六自由度运动有明显的影响;随着迎角的增大,导弹俯仰运动更剧烈、横滚角度更大、偏航角度更小,机弹分离的速度明显下降、分离的安全性逐渐降低。     

水下激光引信探测环境特性分析

激光引信具有定距精度高，抗电磁和声波干扰能力强的特点，若鱼雷配有激光引信则可以提高其毁伤概率，使鱼雷在现代海战中发挥更大作用。在简要分析海水的组成及其光学特性基础上，确定了水下透光窗口，讨论了激光束在水中的传输特性，得出了一些有意义的结论，为科学设计水下激光引信提供了理论依据。     

脉冲推力器用烟火型装药燃烧性能研究

采用光纤测速方法,研究了脉冲推力器用烟火型装药药剂配比和装药密度对燃速的影响。通过密闭爆发器,测试了药剂的燃速压强指数。结果表明,不同配比的药剂虽然初期燃速不同,但后期燃速趋于相同;随着装药密度增大,燃速先增加、后减少;在装药密度1.45 g/cm³时燃速最高,可达到800 m/s. 在所测试压强范围内,烟火型药剂的压强指数为0.736 4,说明该烟火型装药药剂在一定压强范围内可稳定工作,能够实现脉冲推力要求。     

地下结构震动响应数值方法研究

随着计算机技术的飞速发展，数值计算已经成为模拟在各种介质中的爆炸过程及其近场波动效应的重要研究手段。针对目前爆炸技术在工程的重要应用课题之一，即地下结构在爆炸载荷作用下的震动响应数值方法进行了较深入的研究，研究了适用于松动爆破的爆破震动的等效模型，该模型简单可行，基本反映了爆破震动过程的物理特征。利用该模型对爆炸载荷作用下地下结构的震动过程进行了模拟，分析爆破在介质中激发的瞬态扰动及其传播的特征，如频率特征、振幅变化规律等，通过与实验数据进行对比，解释了近场爆炸现象并为实验提供理论依据。通过场地模拟实验的数值模拟验证了方法的宥效性，为后续工作打下了良好的基础。