导弹级间分离气动特性研究

为了研究两级分离布局导弹分离过程的气动特性,文中利用自主开发的数值计算程序对导弹两级分离过程进行了模拟,并完成了部分工况的风洞实验验证,分析了分离过程导弹两级气动特性的变化规律。研究范围:马赫数2.0～5.0,攻角0°～6°。结果表明:攻角和侧滑角对导弹两级的轴向位移影响较小,马赫数越高、Ⅰ级模型头部锥角越小或导弹两级直径比越接近均有利于导弹两级的快速分离。     

导弹套接分离方案级间分离过程仿真分析

针对采用套接式分离方案的固体导弹,在套接式分离方案特点分析基础上,建立了导弹分离动力学模型.就不同发射条件和设计参数进行了级间分离过程仿真分析,获得发射角、发射点海拔高度、发动机后效推力、套筒长度、防转螺钉距套筒出口长度对分离时间和主级导弹制导信号被遮挡时间的影响规律.文中对导弹套接式分离方案发射条件选择和级间分离装置设计具有一定参考价值.     

基于ADAMS的导弹级间分离刚柔耦合仿真与分析

针对现有导弹级间分离中无法抛掉更多的消极质量,以提高运载能力的问题,提出了一种基于长行程导向装置的级间冷分离机构,将软件ADAMS和ANSYS相结合进行了刚柔耦合的动力学仿真分析,对结构进行优化.通过采用蒙特卡洛法的仿真计算和分析,得到导弹在级间分离过程中的极限载荷状态,对分离机构进行了动力学仿真和分析,采用仿真试验组的方法完成对分离结构尺寸的优化设计.结果表明,经过结构优化的长行程导向装置的分离机构不仅能够稳定顺利地完成分离,还有效地提高导弹的运载能力.     

风扰动下地空导弹级间分离动力学分析

针对导弹套筒式级间分离方案,建立了风扰动下导弹六自由度运动模型,分离过程中两级相互作用模型和气动力计算模型,分别对常值风和随机风扰动影响进行了仿真分析.计算结果表明常值纵风使分离时间推迟,增加了过程时间和完全分离距离;常值横风使分离提前,且减小了过程时间和完全分离距离.随机横风会引起真实攻角和真实侧滑角的较大振荡,不利于导弹操纵飞行.     

战术导弹分离运动分析

根据两级战术导弹级间分离要求,结合具体分离方案,利用飞行动力学理论建立了分离过程各阶段主级导弹和固体助推器动力学模型.编写了级间分离过程仿真程序.计算结果表明分离参数满足要求.     

基于刚性导向接触模型的飞行器级间分离对比分析

刚性分离导向装置在飞行器分离过程中会与舱体上的导向孔发生持续或间断的碰撞与接触,产生的干扰会对分离安全产生影响。目前在进行刚性分离导向仿真时,大多采用施加摩擦力常值的方法进行简化,这种方式忽略了导向装置与导向孔之间的碰撞对分离过程带来的影响。通过建立刚性导向装置接触模型,考虑碰撞与接触因素并应用于飞行器级间分离过程中,得到分离仿真结果。与施加摩擦力常值方式的仿真计算结果对比显示,分离结束时上面级角速度偏差可达15%,使用刚性导向接触模型进行分离过程仿真更为合理。     

旋转配气机构有限元分析

基于阀体与阀座之间的接触分析，采用热力耦合的有限元方法，对水下航行器旋转配气机构阀体与阀座在复杂位移、力和传热边界条件下的温度场和应力场进行了3D仿真，并且对比了不同阀座材料对温度场和应力场的影响，结果表明，阀体最大应力出现在阀体温度最高、应变最大的进气道部分；阀座最大应力出现在气道孔表面，已接近其许用应力；采用新型浸银炭石墨的阀座材料后能大幅度提高其强度。     

潜射导弹空中分离运动建模与仿真

针对运载器热分离方案要求,建立了轴向弹射分离模型和弹器联合体空中运动数学模型,以内弹道计算为切入点,对内外弹道进行耦合求解;基于燃气节流孔直径不同的3种分离方案,仿真研究了弹器空中分离的运动特性.仿真结果表明,在导弹允许最大过载的限制下,燃气节流孔直径为0.1 m的分离方案是最佳安全分离方案;弹器分离后,导弹空中运动状...     

一种助推分离机构承载和分离仿真分析

以一种高承载助推分离机构为研究对象,通过建立1/4对称有限元模型,对分离机构承载强度进行计算分析,并采用流固耦合和显示动力学迭代算法,引入失效判据,对分离机构的分离功能和临界分离药量进行仿真分析。仿真分析结果与承载试验结果进行对比,吻合度较高,对比点最大应力相差仅0.8%,验证了仿真分析的有效性。     

导弹舵面螺钉可靠性分析

导弹舵面螺钉是连接导弹舵面和弹体的重要零件,若其失效将导致舵面的脱落,从而使导弹无法完成预定的任务。以一种导弹舵面螺钉为例,用改进一次二阶矩法对其可靠性进行计算,并用灵敏度矩阵就各随机变量对螺钉可靠性的影响程度进行灵敏度分析,找出影响舵面螺钉可靠性的主要因素。     

水间隔装药孔壁爆炸应力分布规律

在隧道掘进过程中采用水封爆破时,水介质长度对爆破效果具有重要影响。为得到水间隔装药孔壁爆炸应力分布规律,采用Starfield迭加法将应力波的衰减和迭加考虑在内,推导孔壁受到的应力变化情况,并利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对计算结果进行模拟验证。结果表明：在炸药和水介质交界处孔壁受到的应力最大,随着到交界处距离的增加,爆炸应力以指数函数的形式衰减;采用等效间隔起爆方式对不同药量的爆炸过程进行模拟,水间隔段孔壁爆炸应力模拟值和理论值衰减规律一致,二者在相同位置的应力误差保持在10%左右,同时水间隔段孔壁指定点受到的总应力随着药量的增加而增大;采用Starfield迭加法获取水间隔段孔壁爆炸应力的计算公式是合理的,能够为水封爆破的应用提供参考。     

接套体多向挤压成形工艺数值模拟研究

针对接套体的结构特点和性能要求,采用多向模锻工艺对该件进行近净成形,用三维有限元仿真软件模拟成形过程,通过分析其变形的应力、应变、温度场和加载曲线等,运用分流法成形原理,提出两种改进成形缺陷的措施,从零件成形质量、模具寿命等方面综合考虑,用增加局部余量法能够得到符合要求的锻件。从而为实际生产选用合理的工艺方案提供参考依据,具有工程实际应用意义。     

9CrSi双曲线管材矫直辊淬火残余应力有限元分析

采用有限元法计算了两种工艺淬火的９ＣｒＳｉ双曲线管材矫直辊残余应力分布。结果表明，与常规淬火相比，差温加热淬火能降低残余应力峰值，并使内孔表面呈压应力状态，有助于减小淬火开裂倾向．计算所得的常规淬火工件残余应力峰值位置，与实际生产中工件开裂部位相同，表明本文所用计算方法可行。     

基于有限元的连杆形变分析

从连杆的使用角度出发,分析了连杆的结构特点。以ANSYS有限元分析软件为平台,对连杆轴承孔加工、缺口加工和连杆作为支撑件时三种情况的变形进行了有限元分析,得出了各种情况下的变形量,最后从设计要求入手,对各种情况产生的变形提出了解决措施。     

含孔炸药的孔边应力分析

为研究应力分布规律指导含孔炸药的贮存,应用ANSYS软件对不同放置方式下的含孔炸药进行了建模,采用数值仿真方法获得了不同质量含孔炸药的孔边应力分布规律;结果表明：不同放置方式下炸药孔周边应力分布规律存在较大差别,炸药自身重力对孔周边应力分布有较大影响。     

喷丸对2219铝合金TIG焊接残余应力的影响

用不同喷丸参数对2219-T8铝合金TIG焊接接头进行强化处理。用X射线衍射仪(XRD)、盲孔应力仪(MTS3000)检测试样喷丸前后残余应力场。结果表明:喷丸处理前,垂直于焊缝的横截面,纵向应力呈不规则"几"字型分布,表现为焊缝附近区域存在较大残余拉应力,远离焊缝的母材区接近零应力状态,随试样厚度增大,残余应力峰值增大;喷丸处理后,垂直于焊缝的横截面表面应力呈不规则"V"型分布,表现为焊缝附近区域产生较大残余压应力。在相同丸径情况下,玻璃丸较钢丸表面压应力更大。喷丸处理后,焊缝内部有限范围内压应力呈不规则"S"型分布。对相同材质弹丸,随弹丸直径增大,压应力层深度逐渐增大。在相同丸径下,钢丸较玻璃丸压应力层和峰值更大,且随钢丸直径增大,残余压应力峰值所在位置逐渐内移,其值逐渐增大。     

铝合金齿轮泵泵体半固态挤压成形的数值模拟研究

采用半固态挤压方法生产零部件,可以消除铸造方法产生的气孔或疏松。通过线性回归的方法建立半固态A356铝合金在570～580℃高固相率温度范围内,不同应变和应变速率下的刚粘塑性本构关系。采用商业有限元模拟软件Deform-3D对A356铝合金材料半固态挤压成形齿轮泵泵体的成形过程进行数值模拟,得到成形过程的流动速度场、有效应力应变场、压力-行程曲线等,并对其进行简要的分析,得出成形过程中的金属流动情况。     

销轴断裂失效分析

针对重型汽车方向盘连接定位销轴使用700 h左右发生断裂事故,通过综合检测结果及分析判断,确定了销轴断裂的原因。结果表明:销轴未履行表面感应淬火工序,使零件表面没有硬化层,产生脱碳现象,降低了销轴的抗疲劳性能,过早诱发裂纹源,导致销轴提前发生高周低名义应力双向弯曲疲劳断裂;销轴调质热处理效果不佳以及带状组织偏析的存在,加剧缩短疲劳裂纹扩展进程,引起销轴使用寿命降低。     

装药内球形孔隙随加载率变形特性的数值模拟

装药内孔隙是引发炸药膛炸的根本原因,用固液混合炸药作为介质来填充战斗部,其装药内部比固态炸药易形成孔隙,孔隙体积的变化直接决定孔隙内的温度,所以研究孔隙的变形特性对发射安全性有重要意义。运用ANSYS软件建立战斗部装药孔隙模型,采用LS-DYNA流固耦合分析方法对球形孔隙进行数值模拟,研究孔隙压力和相对体积的变化对孔隙内温度的影响。得到在载荷作用下孔隙边界的压力变化;随着加载率的增大,同一时刻,孔隙相对体积变小;当加至最大载荷,再持续施加恒载荷,孔隙的边界压力和相对体积变化非常缓慢;研究了在载荷作用下孔隙的形变过程.     

深孔沟槽拉削工艺及装备

针对深孔沟槽加工难度大的问题,提出数控拉削加工的新工艺方法。介绍深孔沟槽拉削工艺,简述专用数控深孔拉床的研制过程,并通过Pro Engineer软件完成建模、机构运动和动静态分析的产品设计过程。结果表明:该方法能提高产品性能,大大降低设计过程中试制的时间和成本。