火箭发射架结构强度与模态仿真分析

火星探测关键技术需要在通过探空火箭在地球临近空间进行验证,这就需要一些新型发射架来对火箭进行发射。某型火箭发射架研制周期短,需要在设计阶段对其结构进行仿真分析,从而减少样机制作成本、缩短产品周期、加快新品研发进程。本文对某型探空火箭发射架进行结构强度和模态分析,分析结果表明,发射架结构强度满足要求,振动频率与火箭激励差别较大,结构设计满足火箭发射要求。     

结构物入水冲击表面压力的模型研究及应用

结构物在入水过程中表面不同部位会受到不同程度的冲击,严重影响结构和结构内部人员的安全,因此入水问题的研究在航空航天和军事领域具有实际意义。以楔形体和弧形体为研究对象,进行了自由下落多工况的入水冲击试验,对PVDF压电传感器进行了静动态参数标定,采用该压电传感器采集了结构物入水表面的压力分布值。然后运用LS-DYNA软件对试验工况结构物入水工况进行了数值仿真,对压力的测量结果做了进一步验证,并分析了不同因素对结构表面压力的影响。最后依据相似准则,通过试验模型的数据得到实际飞机结构的入水冲击响应,对入水结构的设计具有一定的参考价值。     

刚性α/β尖拱体垂直姿态高速入水冲击理论建模与仿真

首先对刚性圆锥体以垂直姿态高速入水这个特殊情况进行理论分析，引入Shiffman的圆锥体流体附加质量，进行相应的简化处理，在理论上，采用动量定理方法分析其单频次高速入水冲击现象；然后重点分析刚性α／β尖拱体垂直高速入水冲击问题，引进与液面隆起有关的沾湿因子以及采用等效液面代替水平自由液面，通过Baldwin等效锥方法进行理论建模，以充分贴合实际的入水冲击现象；最后给出不同初始状态入水冲击的仿真与分析，特别是讨论了液面隆起对α／β尖拱体垂直入水冲击的影响。     

潜艇气动发射系统能量储备设计及气量控制分析

鱼雷气动发射时,储备空气以很高的速度流入发射管,强烈搅动发射管的海水,导致气流和海水之间会存在强烈的热交换。该文对不同发射深度的能量储备进行计算,以便合理地确定了发射系统的气动参数。     

人工增雨防雹火箭发射架缓冲底座的设计

针对发射人工增雨防雹火箭时火箭发射架所受到的振动和冲击力,采用压缩弹簧为主要部件设计了地面发射架缓冲装置,安装在火箭发射架的底部。目的是通过缓冲,减小火箭发射时发射架支撑结构承受的后坐力,提高火箭发射架作业的安全性和使用寿命。     

气动抛绳器的改进设计

该文介绍了气动抛绳器的结构和工作原理,分析了传统气动抛绳器的缺陷与不足,提出了结构与功能的改进方案。改进后的气动抛绳器与抛射架一体,有效缓冲发射后座力,结构紧凑、小巧,可根据实际需求调节抛射角度、工作压力等参数,实现了抛绳器的自动发射,提高了抛绳操作的效率和精准度。     

透平气动马达转子系统的动力学特性研究

基于厘米级反击式微型透平机的透平气动马达,是项目组所提出的一类新型气动马达.针对所研制的该类透平气动马达样机中的高速转子系统的动力学问题,基于有限元法对该透平气动马达转子系统的最大应力点和临界转速进行了分析,得出了该转子系统的合理转速范围;此外,还分别对转子系统最大应力、振动模态与设计参数及工作转速的内在关系进行了探讨.研究结果对该类气动马达合理运行转速的确定及结构优化提供依据,并为新一轮样机的研制和转子系统动力学品质改善指明方向.     

射流角度对气动矢量喷管的影响及优化

采用数值模拟方法计算分析了射流角度对气动矢量喷管流动结构和性能的影响。基于试验设计和近似模型方法,结合数值模拟,构建了气动矢量喷管模型。将气动矢量喷管模型集成到发动机总体性能程序中,以某航空发动机为研究对象,分析了发动机不同状态下的气动矢量喷管性能情况。研究结果表明:在一定的几何与气动参数条件下,存在使气动矢量角最大的射流角度。随着发动机进口温度和引气量的增加,气动矢量角最大模式下的射流角度均逐渐减小,垂直喷射或顺流向对提升喷管推力系数有利。     

用于轴流风机的轴流叶轮气动性能试验研究

参照GB/T 1236—2000《工业通风机用标准化风道进行性能试验》,对同一台轴流风机的5种轴流叶轮分别进行了气动性能试验,通过对比5种轴流风机的气动性能试验数据进行分析,研究了单级轴流叶轮的叶片角度和叶片数对其性能参数的影响,得出了全压、风量、效率随叶片角度和叶片数改变的变化规律,试验结果表明:在最高效率工况条件下,首先对比相同叶片角度,不同叶片数的第一组试验系列,得出叶片数Z=6时,风量最大,功率最小。然后在相同叶片数,不同叶片角度的第二组试验系列,得出Z=6,β=38°时,风量最大,全压最大,功率最大,全压效率居中,因此得出应用于新型轴流式灭火风机的轴流叶轮最佳叶片数和叶片角度的组合。     

水下可移动多弹气动发射系统设计与仿真分析

针对水下可移动多弹气动发射的研究需求,对水下可移动多弹气动发射系统进行了整体设计,重点研究了弹丸的气动发射技术,建立了水下可移动多弹气动发射结构模型。通过对发射单元的有限元分析,发现发射筒与分割气室上下接触面的应变和变形量最大,但最大应变和变形量数值较小,3个发射筒往中心微偏,对发射过程没有影响。最后进行了试验研究,通过分析图片中弹丸的移动距离,绘制了水下弹丸发射的位移-时间曲线和速度-时间曲线,验证了多弹发射系统设计的可行性及可靠性,对水下发射过程中的空化现象、多弹干扰技术、水下弹道控制以及流场显示等方面的研究有重要的意义。     

往复泵液压平衡式发射装置发射能量调节方法仿真分析

为确定往复泵液压平衡式发射装置发射能量调节方法的具体效果，找到紧急情况下调整发射能量的可行方法,为发射能量的灵活调节提供操作指引，本研究针对往复泵液压平衡式发射装置的能量控制原理和能量调节方法，建立发射过程数学模型，运用Simulink建立仿真模型，实现了往复泵液压平衡式发射装置的内弹道仿真，通过比对结果，效果较为接近实际。利用模型针对不同调节方法，仿真确定不同发射气瓶压力和截止压力与发射过程参数变化的定量关系，分析采用单一调节方法和两种方法综合使用对发射能量的最终影响效果，为紧急情况下发射能量的灵活调节提供了理论依据。     

基于Fluent与GA-BP的筒弹充氮设备多参数优化

航天产品发射筒主要用于导弹运输和贮存,发射筒内部装配有导弹导轨、导弹、弹上电缆网及其他精密元器件,导弹运输与贮存对于发射筒需要特定的环境要求。针对现有的XX型号发射筒充氮设备置换工艺性能不佳问题,基于Fluent数值分析方法,仿真充氮设备在不同参数(充气压力、放气压力、保压时间)下对发射筒进行置换工艺时所需的时间和氮气消耗量;再利用GA-BP神经网络对各参数进行拟合,建立多输入多输出数学模型并用遗传算法寻找最优解,满足最小的置换工艺时间与氮气消耗量;最后调整充氮设备置换工艺的各个参数进行工程验证。实验表明,充氮设备多参数优化后对发射筒置换工艺时间减少,氮气消耗量降低,在一定程度上提高了工作效率并节省了成本。     

超声速气动发电机射流装置的结构设计

为了进行超声速气动发电机输出性能及抗高转速性能的研究 ,本文利用气体动力学和试验空气动力学理论 ,设计了一种适合气动发电机试验的超声速射流装置。研究表明 ,该试验装置是进行超声速气动发电机特性研究和产品验收必备的地面设备。     

ADAMS仿真软件在多管火箭炮定向管中的应用

火箭弹在发射阶段的精度受初始扰动的影响,而多管火箭炮定向管壁厚又是影响火箭弹初始扰动的因素之一。利用SolidWorks软件建立了7种不同壁厚的多管火箭炮的简化实体模型,然后分别导入ADAMS软件中进行仿真计算。结果表明：火箭弹的初始扰动会随定向管壁厚的变化而变化。     

单片微机气缸速度检测系统

介绍了一种8031单片机控制的实用型智能化的气缸速度检测系统,系统采用霍尔元件及相应的信号放大比较电路作速度传感器,给出了气缸速度的检测原理及检测系统的软硬件组成。实现了气缸绝对速度的自动在线检测,并可对异常速度进行实时调节或报警,保证了自动化机械的运行精度。     

Optimization of parameters acting on a projectile velocity within a four stage induction coil-gun

In this work, a four stage induction coil-gun has been designed and the parameters acting on the bullet velocity has been investigated. The mutual inductance variation depending on the bullet coil position, determination of firing point exposed to the maximum force with respect to the length, and appropriate material selection for the bullet coil have been analyzed. Optimum solutions for these parameters have been presented.     

网状静电传感器弯管处颗粒速度与浓度的测量

为了对气力输送管道进行实时监控,并且提高炉膛内的燃烧效率,需要对气力输送管道中颗粒的速度与浓度分布进行测量。采用一种网状结构的静电传感器测量气力输送管道弯管处的颗粒速度与浓度分布。为了研究传感器的特性,首先建立了网状静电传感器的有限元模型。根据有限元仿真结果,优化网状静电传感器的设计,使其拥有更高更均匀的灵敏度分布,在实验室规模颗粒流实验平台上进行了实验研究。通过对上下游平面对应位置网状电极所得静电信号进行互相关运算,可以估测颗粒的轴向速度分布;通过对同一平面网状电极静电信号的均方根值进行重建,可以得到固体颗粒的相对浓度分布。实验研究表明,该网状静电传感器可以用来测量气力输送管道弯管处颗粒速度与浓度分布。     

水平悬浮气力输送在不同约束条件下的临界风速方程及求解分析

分别建立了三种不同约束条件（给定物料质量流量和输料管管径、给定物料质量流量和输送浓度比、给定输料管管径和输送浓度比）下的水平悬浮气力输送临界风速的基本方程,以克服目前确定临界风速的方法中由于未能给定物料输送能力,而与设计计算相脱节的缺陷。基于所建立的基本方程,选取面粉、硅石砂和小麦作为典型输送物料,计算分析了不同阻力区的物料在不同输送条件下的临界风速变化特征。     

车载武器发射底架的结构特性分析

采用有限元方法对某车载武器系统发射装置的底架在发射状态时的结构特性进行了研究。为了能够对底架的复杂结构进行深入分析 ,使用薄壳单元来建立底架的有限元模型 ,对其中的细节部分在建模时给予了充分的考虑。通过对计算结果的详细分析 ,指出了其结构设计存在的优缺点 ,并在此基础上提出了一些改进措施 ,为进一步的设计提供了理论依据