空投水雷入水冲击力仿真

基于不可压缩流体的非定常势流理论建立了空投水雷入水冲击力计算的数学模型,对水雷的入水冲击力进行了计算.仿真结果表明,入水冲击力的数量级是相当大的;最大入水冲击力随着入水速度的增大而迅速增大,与入水速度的平方成正比例关系;最大轴向入水冲击力随着入水角度的增大而增大;最大法向入水冲击力随着入水角度的增大而减小.     

空投鱼雷入水后非控弹道减小滚动的技术研究

本文针对热动力空投鱼雷大姿态角、高速入水的战术使用条件,对鱼雷在入水全浸湿后的非控弹道出现的滚动进行了分析研究,探索了减小鱼雷初始滚动在工程上可能实现的技术途径。     

鱼雷缓冲头帽入水冲击性能研究

针对鱼雷缓冲头帽入水冲击过程理论分析困难、头帽强度设计边界难以确定的问题,采用ABAQUS软件建立了头帽入水有限元模型。研究了其入水冲击时组件应力分布规律,得出了尖拱形头帽以最小速度垂直入水时最难破裂,将此工况作为头帽强度设计的上边界,研究了影响头帽破裂的关键因素,相应给出了2种使头帽入水后更易破裂的改进方法,即降低头帽组件与雷体之间摩擦力和削弱整流罩强度,并通过仿真进行了验证。仿真结果表明,这2种改进方法都可以使头帽更容易破裂,如果同时采用这2种方法,则能够达到更理想的入水效果。     

刚性截锥形弹体入水冲击载荷

研究截锥形弹体垂直入水冲击载荷。建立了截锥形弹体垂直入水冲击载荷的理论计算模型;对截锥形弹体在不同入水速度和不同头部结构参数情况下的入水冲击载荷进行了计算;分析了入水速度、弹体头部参数和沾湿因子对入水冲击载荷的影响。研究结果对弹体入水冲击载荷的预测和截锥形弹体头部结构的设计具有参考价值。     

回转体高速垂直入水冲击特性研究

回转体入水过程不仅影响其运动轨迹,而且将引起回转体壳结构以及内部元器件的动态响应。本文利用大型商用软件MSC.dytran数值模拟技术,对圆盘尖拱头型回转体最危险的入水状态,即垂直入水过程进行了数值仿真,得到了此回转体垂直入水的冲击特性,以及垂直入水初期的弹道特性、轨迹与入水超空泡。分析结果将对此回转体头部壳体强度设计、提高抗冲击性能、入水弹道设计以及水中布放位置研究都具有重要的参考价值。     

考虑空泡的空投航行器入水弹道研究

在分析有关资料的基础上,对某型航行器的入水弹道进行了详细计算。在考虑入水空泡的基础上,建立了入水过程的运动学和动力学模型,在Matlab环境下进行了仿真计算,求解了航行器带空泡航行阶段的流体动力,给出了2种外形航行器在2种典型工况下的入水深度、姿态和速度随时间的变化。结果表明,展开翼对航行器的空泡段时间影响不大,对入水弹道有非常明显的影响。     

回转体超音速入水冲击数值仿真

入水冲击问题是现代水中兵器的研究热点之一。采用商用CFD软件,使用流体体积函数(VOF)模型并结合动网格技术,仿真了平头回转体模型在亚音速、跨音速以及超音速状态下的入水过程,得到了模型在不同速度下的入水阻力特性、头部直径、液体可压缩性及空气激波对入水过程的影响。仿真结果表明,入水阻力系数峰值随着速度的增加先降低后平缓,峰值宽度逐渐降低;增大头部直径,阻力系数峰值增加,峰值宽度增加;水的压缩性会使阻力系数峰值出现的时间延后,数值降低;空气激波会使接触水面时刻阻力系数降低。     

基于LS-DYNA 的弹体入水过程冲击响应仿真

针对新型破障炮弹、助飞鱼雷等入水武器装备研制需求,开展弹体入水过程的冲击响应数值模拟,对比 分析弹头形状、入水初速和入水角度对速度衰减及过载响应等产生的影响。仿真结果表明：平头弹速度衰减最快, 锥头弹次之,圆头弹衰减最慢;圆头弹过载峰值最小,其头形结构最利于水中运动的稳定;入水初速越大,速度衰 减越快,弹体所受载荷增加也越明显;圆头弹倾斜60°入水时,前期速度衰减相对较慢,后期加快,过载峰值相对较 低。该仿真可为弹体设计和入水初态选择提供理论参考。     

跨介质航行器高速入水冲击载荷特性

跨介质航行器组合了导弹与超空泡武器的优势,比导弹的末段突防能力强,同时弥补了超空泡武器航程不足的缺点,是未来反舰武器的重要发展方向.跨介质航行器高速入水冲击载荷特性及其降载方法是跨介质航行器研发中的关键技术之一.建立跨介质航行器高速入水多相流场与弹道耦合仿真模型,进行模型验证与校核.对典型工况下的跨介质航行器高速入水过...     

空投水雷安全性建模及仿真分析

为验证空投水雷空中投放的安全性,建立了其空投过程的运动方程和数学模型,并按照开伞之前、开伞以后和意外开伞3种情况进行了仿真分析。结果表明,该种水雷在3种情况下都能确保空投的安全性,后期进行的实投试验证明了模型和仿真分析的正确性。     

平头尖拱体斜入水冲击理论建模与仿真

以冲击体入水动力学和入水弹道学理论为基础,针对平头尖拱体入水冲击这个复杂物理现象,引人体现液面隆起现象的沾湿因子,用等效液面代替自由水平液面,建立了斜入水高速冲击的运动学和动力学冲击模型,其中动力学模型是根据平头尖拱体沾湿面的具体几何形状而建立。然后通过时间步进技术编制斜姿态入水冲击耦合程序进行仿真计算,不仅得到斜入水冲击的最大冲击载荷,而且得到入水初始状态条件和入水冲击载荷之间的关系,以及模型中考虑液面隆起对斜入水冲击载荷计算结果的影响。最后重点分析入水过程中轴向、纵向冲击载荷和冲击转动力矩的变化规律,为忽扑、击水弹跳现象或后继的弹道提供预报。     

Matlab/Simulink在空投水雷水下弹道仿真中的应用

提出了基于MATLAB/S imu link的空投水雷水下弹道仿真方法,分析了特定空投水雷水下运动时的受力情况,给出其水下空间运动弹道的数学模型,利用MATLAB软件强大的求解偏微分方程功能以及其S-function扩展能力,完整地构建了基于MATLAB/S imu link的空投水雷水下弹道仿真系统,并采用此仿真系统对空投水雷在特定初始条件下的水下弹道进行了仿真和分析。仿真结果很好地反映了空投水雷入水后的无动力运动的水下弹道特点,证明基于MATLAB/S imu link的空投水雷水下弹道仿真方法是有效可行的。     

UUV水下对接过程中非定常流体动力数值仿真

UUV水下对接回收过程中,回收装置和UUV之间存在非定常流体干扰现象。采用有限体积法和非结构动网格技术,运用SIMPLEC算法及k-ε湍流模型,在笛卡尔坐标系下对UUV水下对接过程进行数值模拟,并得到不同速度和攻角下,UUV流体动力随距离的变化规律及相应流场分布。通过UUV与远场实验值进行对比分析,验证了基于动网格技术的有限体积法在处理UUV水下对接过程中流体干扰问题的可行性。     

UUV自航发射鱼雷过程仿真

无人水下航行器(UUV)外挂鱼雷具有重要的战术价值.由于UUV体积小、质量轻,自航发射鱼雷时运动状态会发生改变.为了定量分析这种变化以验证发射的可靠性,建立了UUV自航发射鱼雷的运动模型,根据此模型利用FLUENT对发射过程进行了仿真.仿真结果表明,UUV发射鱼雷时运动状态会发生一定的变化,但采用自航发射仍然具有可行性.同时得出鱼雷脱离发射导轨时的运动参数,为精确计算鱼雷的外弹道提供了依据.     

内装式空中发射箭伞系统多体动力学分析

为解决传统动力学在空中发射系统建模时推导工作量大、过程繁琐的问题,针对内装式空中发射箭伞系统特点,应用多体动力学理论建立了箭伞系统动力学模型,采用嵌入式约束法处理系统的多体动力学问题,导出具有形式简洁、计算方便、便于推导且有一定通用性的箭伞多体动力学模型.应用所建多体动力学模型对箭伞系统运动过程进行了仿真及分析,仿真结果与试飞测量数据的对比验证了模型的有效性,结果表明,所建模型能真实地反映实际问题,可为相应空中发射系统的设计、性能预测和评估提供依据.     

UUV鱼雷发射装置的选型设计

为了利用UUV发射鱼雷实现远距离对敌进行有效攻击,分析比较了各类型的鱼雷发射装置的优缺点,结合UUV自身特点,分析了对鱼雷发射装置的要求,设计了一套适合UUV的鱼雷发射装置。     

基于UUV组群的水下协同探雷搜索与仿真

水下无人运载器(UUV)组群的水下协同探雷搜索策略包括:将作业区进行划分,各自独立搜索不同区域;两UUV并行搜索,中间保留重叠区域;及交叉搜索模式.仿真表明双UUV搜索较单UUV搜索效能显著提高.由于搜索时间增长,随着重叠指数增大,搜索效能会小幅度下降.而随着覆盖指数增大,搜索效能也呈下降趋势.为获得较高搜索效能,需对搜索时间、重叠指数,覆盖指数、搜索概率等因素综合考虑.     

基于双目视觉的UUV避障半实物仿真系统

由于无人水下航行器（UUV）避障研究的实物海洋试验成本高且风险较大,故针对在试验室进行UUV自主避障规划的需求,利用双目视觉展开了UUV避障半实物仿真试验系统的设计研究,包括多自由度运动台架模拟UUV的运动,双目摄像机代替前视声纳作为避障传感器。阐述了实物双目视觉子系统的关键技术和UUV模型子系统的软件实现方法,以及系统的体系结构、数据交换方法,并进行了基于规则的避障仿真联调试验,结果表明,该系统结构简单,试验实施便利,可作为演示、验证和评估避障路径规划正确性和有效性的实用手段。     

军用UUV 保障训练考核系统

为促进部队无人水下运载器装备(unmanned underwater vehicle,UUV)保障能力的提升,加快该型装备战斗力生成,设计UUV的保障训练考核系统。以仿真技术为基础,采用虚拟仿真训练与实装训练相结合的方式对UUV装备的技术准备过程实现模拟训练和考核,从系统的功能和特点出发,研究军用UUV保障训练考核系统的硬件和网络结构,并进行实体建模。分析结果表明:该系统最大程度地提高了UUV保障训练考核活动的质量和效率,同时实现了对训练考核过程的信息化管理,为保障流程的优化研究奠定了基础,也为其他装备的保障训练和考核提供了良好的借鉴。     

壳体刻槽PELE冲击破碎数值模拟

为研究刻槽参数对横向效应侵彻弹丸(PELE)冲击破碎的影响规律,采用光滑粒子流体动力学方法,利用Johnson-Cook本构模型,引入最大主应力失效和随机失效准则,建立数值模拟模型,对PELE壳体的冲击破碎过程进行模拟,并试验验证了数值模拟模型的有效性。利用均匀设计方法确定刻槽数量、刻槽角度、刻槽深度的因素水平表和数值模拟方案,分析壳体的破碎情况。研究结果表明:该文采用的数值模拟模型能够有效模拟PELE的壳体破碎情况,壳体刻槽PELE侵彻贯穿靶板过程中,壳体的纵向断裂和破碎基本沿着刻槽位置开始,壳体破碎产生的碎片多为长条状。壳体破碎程度随刻槽数量的变化呈抛物线趋势变化,随刻槽角度的增大而减小,与刻槽数量、刻槽深度的乘积正相关。该文采用的数值模拟模型和研究方法可用于研究固体材料的冲击破碎。