基于LabVIEW的固冲发动机流量调节试验系统开发

文中运用LabVIEW8.5开发了固冲发动机流量调节的地面试验系统,该系统能够完成半实物仿真试验,进行流量调节控制器参数的反复调试,同时还能够完成发动机冷气试验和点火试验。文中阐明了该系统的硬件构架、软件设计、控制模型、实时性、同步性等优化策略,同时完成了流量调节点火试验数据分析。结果表明该系统具备实时控制、运行可靠、控制效果良好等特点,为进一步研究流量调节控制提供了有力的试验技术支持。     

进气形式对冲压发动机二次燃烧的影响

为增强冲压发动机补燃室内燃料与空气的掺混效果,提高二次燃烧效率,采用RNGk-ε湍流模型和单步快速化学反应,通过非结构网格上的SIMPLE算法,对不同进气形式的冲压发动机二次燃烧流场进行了数值模拟,获得了流场参数分布。研究表明采用一次进气方式和增加两进气道间夹角的方法均可增强燃料与空气在补燃室内的掺混效果,二次进气方式有利于补燃室的热防护。研究结果为冲压发动机的设计提供了一定参考。     

可变流量固冲发动机一体化流场研究

以某可变流量固冲发动机为研究对象,建立进气道/补燃室一体化流场数值模型,结合地面直连试验,研究了空燃比对固冲发动机性能和流场结构的影响。结果表明:导弹飞行状态不变,减小空燃比可有效提高固冲发动机的推力但比冲减小,导弹射程减小;大空燃比调节时,补燃室内流场结构未发生显著变化,空燃比减小到7时,大量燃气沿补燃室中上部流动;空燃比减小使进气道的结尾激波向上游推移,进气道裕度减小。     

星形串联装药的设计方法

为提高火箭发动机装填系数,增大火箭射程,提出了星形串联装药的结构,给出了此装药的初始燃烧面、初始通气参量、体积装填系数与装药几何尺寸之间的数学关系,并根据某火箭发动机的装药参数,计算了星形串联装药内弹道特性参数。设计及计算结果表明,星形串联装药能增大发动机装药量,降低通气参量,提高发动机总冲、推力等。     

弹载离心开关的性能分析

有一种弹载离心开关可以让弹载控制系统感知并确认旋转弹丸飞出炮口后是否已处于外弹道飞行阶段,通过数值计算与ANSYS有限元仿真相结合的方法分析了这种弹载离心开关的可行性与准确性。结果表明:当金属丝的直径不变时,金属丝与金属板的间距与转速的平方成正比;通过调节该装置中金属丝与金属板的间距,可以得到任一转速的值,使两者成对应关系;当计算出的金属丝的最大应力值在铍青铜的许用应力范围内时该装置具有很好的可行性与准确性。     

掺混装置对固冲发动机掺混燃烧性能的影响

为了强化补燃室的掺混燃烧,提高发动机的性能,采用数值仿真和直连试验相结合的方法研究了掺混装置对发动机性能的影响。研究表明采用掺混装置后发动机的性能大幅提升,典型工作状态下,补燃室总压和特征速度提高约8%,发动机名义推力提高约19%。     

某两侧进气固冲发动机二次燃烧性能提升仿真研究

为了提高采用头部两侧进气布局形式的固冲发动机的二次燃烧性能,以某地面连管试验用固冲发动机为研究对象,分别从进气道出口形式和燃气喷射方式两个方面对补燃室掺混燃烧流场的影响进行了仿真研究.结果表明:进气道出口结构形式对该种布局方案的补燃室二次燃烧性能有重大影响;在保持进气道出口结构不变的条件下通过合理配置一次燃气喷射方式可以在一定程度上提升二次燃烧性能.     

减小开槽管型药柱残药率的研究

研究残药率可以减少甚至消除残药,达到固体火箭发动机装药最大程度的利用,有实际应用价值。基于解析式方法,导出开槽管型药柱残药燃烧面积及残药率的计算公式,分析并总结残药的燃烧规律,给出开五、六、七槽管型药柱残药燃烧规律的算例。研究结果表明:端面弧槽半径与槽长的取值越大,残药率越大,且随着取值的增大,残药率的增长幅度越小;槽深与残药率呈近似线性关系,当槽深的取值越小,残药率越小。     

二次淬火对20CrMnTi渗碳钢组织和扭转强度的影响

利用正交试验一次淬火、二次淬火和低温回火处理对20CrMnTi渗碳钢组织和扭转强度的影响进行研究。结果表明:二次淬火能明显细化和强化组织,获得扭转强度最大的最佳工艺为二次860℃淬火,220℃×4 h回火;二次淬火对20CrMnTi钢的扭转强度有明显提高。     

基于Adams的某整流罩分离影响因素仿真分析

为了解决整流罩分离的可靠性问题,通过对采用分离弹簧的导弹整流罩安全分离的影响因素的分析,利用Admas软件对解锁不同步、弹簧刚度偏差、弹簧失效三类影响因素下的整流罩分离过程进行了动力学仿真,并对仿真结果进行了分析,得出的结论为改善导弹整流罩分离的动力学性能提供了参考。     

基于UML的射频信号源控制软件设计与实现

在射频信号源控制软件设计过程中,为了清晰的定义软件功能需求,直观地反映系统架构、静/动态结构,采用了统一建模语言(unified modeling language,UML)对其进行描述,并根据UML模型完成了软件实现。事实证明,采用UML的方法可以大大提高软件开发人员对软件需求、架构以及模块定义的理解,便于大型软件的模块划分,缩短软件开发周期。     

闭孔泡沫铝压缩行为的有限元仿真

用DEFORM-3D有限元软件对闭孔泡沫铝的压缩行为进行模拟,探讨不同孔隙率和孔径对压缩力学特性的影响,研究孔隙率、孔径对能量吸收和吸能效率的影响。结果表明:在准静态条件下,闭孔泡沫铝的压缩过程存在线弹性阶段、塑性平台阶段和致密化阶段;闭孔泡沫铝的抗压缩能力、吸收能力随着孔隙率的减小而增强;当孔隙率为50%,孔径分别为1.0、2.0、3.0 mm,孔径对闭孔泡沫铝的压缩性能和吸能性能影响不大;将理想吸能效率曲线和吸能效率曲线结合可以选择合适的缓冲材料,并发挥其最好吸能特性。     

圆环坯料约束镦粗载荷理论解析与仿真研究

引入结构参数进行镁合金圆环约束镦粗过程中成形载荷理论解析与仿真研究。结果表明:随摩擦因数的增大和结构参数的减小,成形载荷均呈现增大趋势;当恒定结构参数为0.37和应变速率为0.1 s-1,随变形温度升高,约束镦粗过程中的载荷曲线呈现整体降低趋势;当恒定温度为380℃和应变速率为0.1 s-1,不同毛坯结构下成形载荷随时间变化呈现成形载荷升至峰值之前,随坯料的结构参数减小呈下降趋势,而成形载荷升至峰值后出现波动下降趋势。     

补燃室长度对固冲发动机性能的影响分析

采用CFD数值仿真研究固体火箭冲压发动机补燃室长度对其燃烧和流动的影响。仿真结果表明,补燃室中的损失主要是掺混损失和流动损失,当补燃室长径比较小(l/d<11.0)的时候掺混燃烧损失较大,补燃室出口温度均匀度较低,整个发动机性能不高。随着补燃室长度增大掺混燃烧逐渐均匀整个发动机性能达到最大,随着补燃室长度进一步增加,流动损失增大,发动机性能有所下降。同时增加补燃室长度可以得到均匀的补燃室出口流场,进而使发动机喷管的损失有所降低。     

推进剂高应变率力学行为与数值仿真方法研究

为了获得推进剂在不同应变率下的力学特性,利用万能材料试验机和分离式霍普金森压杆(SHPB)实验技术,对推进剂进行了10-3～103s-1应变率的单轴压缩试验。结果表明,推进剂存在明显的应变率效应。采用朱王唐(ZWT)本构描述推进剂的力学行为,通过最小二乘法得到本构方程的系数,然后把得到的数据应用在数值模拟中,通过数值仿真与实验对比,实验证明通过仿真能够较好的描述推进剂在小应变下的高应变率力学特性。     

被动雷达目标的极化方式识别

为了有效的对被动雷达目标进行识别,提出利用极化方式差异性进行被动雷达目标识别的方法。分析了不同极化方式雷达波的表征方式,提出了变极化接收识别方法,利用虚拟变极化接收技术分析其瞬时极化方向并根据其一二阶差分特性进行极化方式判断。根据不同极化方式雷达波的时域特性,提出基于最小幅度输出准则和基于幅度比和相位差联合判断的极化识别方法。仿真分析表明后两种方法的效果突出,可行性高。     

分流式气动阀流阻及雾化特性研究

为研究一种新型气动阀—分流式气动阀的工作性能,文中在对该新型气动阀的工作机理进行分析的基础上,利用二维数值模拟方法研究了该气动阀的流阻和雾化特性,并将计算结果与钝体式气动阀进行对比。研究结果表明:相同条件下,分流式气动阀较钝体式气动阀的流阻特性要好,前者的效率大约是后者的1.84倍,此外,采用分流式气动阀的燃油雾化效果要明显优于钝体式气动阀。故可以得出以下结论:分流式气动阀的工作性能优于钝体式气动阀。     

进气道结构对含硼固冲发动机二次燃烧性能影响分析

采用标准k-ε湍流模型,单步涡团耗散燃烧模型以及高速气流作用下KING硼粒子点火燃烧模型,开展了不同进气道结构下冲压发动机补燃室内含硼颗粒三维两相燃烧流动数值模拟;分析了在6种进气道结构对硼颗粒点火燃烧以及燃气燃烧效率的影响;研究结果表明：在相同的边界条件下,进气道结构形式对硼颗粒点火影响不大;燃气燃烧效率在双侧180°的进气结构下最高,双下侧90°进气结构的燃气燃烧效率最低;硼颗粒燃烧效率在双侧180°时燃烧效率最高,在中心进气结构下硼燃烧效率最低;补燃室内总燃烧效率在双侧180°进气道结构时最高,在中心进气结构下最低。     

基于矩阵仿真法的区域封锁子弹药自修复系统设计

针对机场跑道反封锁的问题,提出基于矩阵仿真法的区域封锁子弹药自修复系统。该系统设计了雷场自修复矩阵、雷场自修复组网和雷场自修复通信机制,并给出详尽的状态描述和算法表示。该修复策略能对缺口信息实时反馈并作出快速反应,有效封锁敌方机场,赢得战场制空权。     

碳纤维复合材料力学性能及其复合弹体侵彻试验研究

设计了一种碳纤维复合材料弹体,基于Forrestal阻力公式对复合弹体在侵彻混凝土靶过程中壳体所承受的最大轴向应力进行了预估。制备了碳纤维复合材料层合板、空心圆筒和复合弹体试样,对碳纤维复合材料层合板和圆筒试样进行了不同应变率下的压缩试验,对复合弹体以298m/s和432m/s的速度,分别对表面强度为48MPa、厚度为200mm和350mm的素混凝土靶进行了正侵彻试验。结果表明:选用的碳纤维复合材料抗压强度随着应变率的增大而增大;所设计的复合弹体对混凝土靶具有一定的侵彻能力;制备的复合弹体壳体能够满足着速在400m/s范围内对混凝土靶侵彻的强度需求。