亚燃冲压发动机建模及性能研究

关于冲压发动机动力性能优化建模问题,冲压发动机模型及特性与飞行高度、马赫数、攻角有关,决定发动机的性能因素。为了优化冲压发动机动力性能和控制系统设计总体规划,提出建立亚燃冲压发动机特性计算的数学模型,借助于simu-link仿真平台搭建了亚燃冲压发动机模块化的稳态仿真模型,进行不同飞行条件下的特性计算的分析,重点分析了不同进口条件对进气道正激波强度的影响。通过与GasTurb软件中模型参数比较验证了模型的正确性。仿真结果表明,模型可用于冲压发动机总体初步设计研究。     

固体燃料冲压增程炮弹瞬态结构完整性分析

研究固体燃料冲压增程炮弹发射瞬态高过载下的结构完整性,结构强度优化是保证完整性的前提.为获取炮弹在发射过程中的瞬态结构强度,应用有限元软件对冲压增程炮弹发射瞬态的结构动力学特性进行了研究.建立了冲压增程炮弹的三维模型,采用有限元软件和瞬态动力学模型对冲压增程炮弹发射瞬态结构强度进行数值计算,计算结果验证了数值计算方法的有效性,冲压增程炮弹在发射高过载下的结构完整性良好,但在应力集中较大的部位仍然需要强化设计,结果对固体燃料冲压增程炮弹的设计具有重要的参考价值.     

一体化变几何冲压发动机控制规律研究

为达到减轻导弹发射总重和提高导弹机动性的目的,建立了基于能量法的一体化超声速导弹/冲压发动机控制规律优化设计模型,通过合理调节尾喷管喉部面积,减小进气道的亚声速溢流阻力和提高总压恢复系数,降低冲压发动机的耗油率,实现一体化控制规律,在优化设计模型中,包含导弹升阻特性预测模型、冲压发动机特性与安装特性计算模型.将相应的计算程序在iSIGHT软件平台中进行集成并利用其优化功能,实现了尾喷管最优控制规律设计.对某型冲压发动机的计算结果表明,通过优化调整尾喷管喉部面积,可以显著降低导弹的发射总重,并明显提高导弹机动性.     

固体火箭冲压发动机设计计算一体化

为了简化固体火箭冲压发动机的设计过程,减少工作量,基于ACIS几何造型平台开发了固体火箭冲压发动机的三维CAD软件,该软件能预估固冲发动机主要部件的结构尺寸和发动机性能并实现了图形的实时显示,使该系统可进行固体火箭冲压发动机总体方案论证.为了验证该软件设计结果的准确性,对某设计点的进气道和补燃室的流场进行了数值仿真.结果表明:数值仿真结果在一定程度上与设计值吻合较好,验证了设计方法的有效性.与国内相同类型软件相比较,该软件的性能计算准确性高,CAD图形处理能力强,实现了固体火箭冲压发动机的参数化设计、计算一体化.     

板料冲压的数值成形实现

一、前言 冲压成形过程包含十分复杂的物理现象,冲压成形技术由压力机械、冲压模具,冲压工艺,材料及润滑技术和生产自动化技术等重要环节组成。冲压模具和冲压工艺技术是其中最关键的技术,也是板料冲压成形中的难点。对一个给定的零件来说,一套合理的模具和工艺方案的确定,传统方法不仅要靠实践经验和理论计算,还往往离不开反复的试模和修模。由于塑性成形过程的影响因素非常复杂而且涉及到非线性问题的求解,靠人为经验准确制     

超音速进气道三维流场数值仿真与性能分析

减小冲压增程炮弹特别是进气道的阻力,可以提高炮弹的射程。建立了冲压增程炮弹超音速进气道的物理模型,采用N-S方程,并运用有限体积法对进气道进行了三维流场的数值仿真,得到了超音速进气道的流场结构图及性能参数,有利进行分析。重点研究了攻角对超音速进气道性能的影响。理论计算了进气道的总压恢复系数,并对进气道总压恢复系数的理论计算值与数值模拟值进行比较分析,基本一致。得到的结论为冲压增程炮弹提供了设计有效参考。     

固冲增程炮弹三维流场数值仿真

为进一步进行优化设计,提高冲压增程炮弹性能,建立了冲压增程炮弹的三维计算模型,采用Nader-Stokes理论、以Fluent流场计算软件为平台对固冲增程炮弹进行了三维流场数值仿真.对冲压增程炮弹的流场结构与阻力特性进行了比较分析.结果表明:在非设计状态下(M=2.5)的总阻力系数比设计状态下(M=3.0)的要大,主要是由于空腔及底部的阻力变化所引起的.在攻角变化的情况下,结果亦然.从而为冲压增程炮弹的总体设计提供了重要的理论依据.     

基于缩减基法的冲压模具结构分析

研究冲压模具结构优化设计,针对冲压模具结构复杂,设计参数较多,利用传统方法计算效率低下的现状,为解决上述问题,提出用缩减基法(Reduced - basis Method,BBM)建立了一套冲压模具快速分析方法.分析过程包括对样本参数进行有限元法(Finite - element Method,FEM)求解,建立低维减基空间,并在减基空间内利用线性组合构造任意参数下的近似结果.在RBM上降低了求解空间维数,并通过仿射变换提取设计参数简化了重复建模,提高了分析效率.通过计算实例验证,RBM在提高运算速度的同时具有很高的计算精度,是一种有效的优化结构设计方法.     

基于 h 型自适应有限元法在薄板冲压 成型中的应用

在对薄板冲压成型这一过程进行有限元仿真分析时,难以精确分析场变量发生剧烈变化的应力 集中及应变梯度大的区域,如何平衡精度和效率间的关系是冲压成型仿真的关键。因此,基于非线性有限元大 变形的相关理论,针对动态仿真的网格自适应关键技术,建立了自适应分析模式下的薄板冲压成型算法。为了 提高计算精度,提出基于单元应变能增量的能量误差准则以及基于板料成型几何特征的几何误差准则,并结合 2 类误差准则,建立了基于自适应分析算法的误差判断准则;为了提高计算效率,引入阻尼因子提出了阻尼子 循环算法,将自适应加密后的板料单元按时间步长划分为若干个区域,并按照不同时间步长分别求解。结果表 明,该算法有效提高了薄板冲压成型有限元仿真的精度与效率。     

冲压空氣涡轮地面试验台设计

为了实现飞机风动泵系统稳定、精准工作的要求,提出了冲压空气涡轮由液压马达驱动的设想,通过采用PV变排量柱塞油泵的比例压力、比例流量控制,实现了对液压马达转速的精确控制,从而保证了风动泵系统和冲压空气涡轮性能测试能够可靠、稳定、精确地进行。文中对冲压空气涡轮地面试验台的系统组成、主要功能、工作原理及关键器件的选用进行了说明,给出了冲压空气涡轮地面试验台液压系统详细设计计算。结合工程实践,介绍了比例压力控制、比例流量控制的原理,并给出了实用控制线路。通过比例排量控制 压力补偿的方法,使液压马达转速达到较高的控制精度和良好的动态调节品质,经运行考验,完全满足某大型运输机的试验要求。