软后坐火炮反后坐装置建模研究

为了对某软后坐试验炮的前冲-后坐运动、制退机力进行计算及优化,建立了其反后坐装置动力学模型,通过流场计算完善解析模型中的参数,通过流场仿真检验该模型与流场仿真模型的相似度,最终得到可以近似代替流场仿真模型的解析模型。基于牛顿运动定律、伯努利方程建立动力学模型,针对中心流口筒壁沟槽式制退机进行了匀速后坐仿真,得到沟槽与流口在匀速后坐时的体积流量分配规律;通过多速度、多开口面积仿真得到液压阻力系数与中心流口大小、流速的关系;通过多前冲速度、多前冲位移仿真得到前冲机压强损失的规律。通过Matlab计算参数完善后该模型的火炮发射过程,并将得到的后坐速度以预定义文件Profile的方式赋给Fluent瞬态仿真中的活塞,进行仿真验证。两者的结果对比说明,该数学模型能较好地与传统制退机流体Fluent仿真模型相吻合,多通道组合流液孔制退机的液压阻力可根据伯努利公式与通道间的流速比计算。     

水滴帷幕对战斗部自动化生产线防殉爆性能仿真

针对弹药生产线安全生产的需求,提出一种水滴帷幕的防殉爆装置。利用APDL 进行编程,实现水滴在 水幕区域的随机投放;用Autodyn 仿真软件对水滴帷幕的防殉爆效果进行验证;通过对22 种工况的分析,发现随单 位区域内水滴数量的增加,水滴帷幕的防殉爆效果不断增强,但当水滴到达一定数量后,水滴帷幕对冲击波超压及 破片速度的衰减率趋于稳定。结果表明：该水滴帷幕对冲击波超压的衰减率约为63.2%,对破片速度的衰减率约为 87.5%,具有良好的衰减效果,在保证安全性的同时提高生产效率。     

锥角对锥头弹侵彻2A12铝板影响效果的数值研究

为研究锥角对弹体侵彻能力的影响效果,利用ABAQUS软件建立6种硬38CrSi钢锥形头弹撞击2A12铝合金薄靶的仿真模型,获得各个锥角下锥头弹的弹道极限和速度变化曲线,并对弹头锥角与靶体能量分布和失效模式的相互关系进行分析。仿真结果表明:弹头锥角会影响弹体的侵彻性能,随着锥角的增加,弹体的弹道极限先减小后增加,而摩擦所消耗的弹体动能则不断减少。对撞击后的靶体损伤情况进行分析发现,当锥角较小时,靶体失效模式主要表现为花瓣开裂,锥角较大时靶体则表现为花瓣开裂和冲塞的混合失效。     

城市非岩溶环境地面塌陷危险性模糊评价

在人类活动的影响下,非岩溶环境中城市区域的塌陷越来越频繁.与岩溶塌陷相比,非岩溶环境下的塌陷影响因素和作用方式有很大不同.分析了非岩溶环境下塌陷的主要影响因素,以模糊数学理论为基础,结合层次分析法,对城市区域的非岩溶环境下的塌陷危险性评价方法进行了研究,得出具体评价方法,建立相应的权重矩阵和隶属度矩阵,最终求得塌陷的危险度矩阵.该方法应用于重庆解放碑的地面塌陷危险性评价,评价方法是可行的,对非岩溶环境下的塌陷危险性评价研究有一定的参考意义.     

基于赋权灰色关联分析的药型罩的结构优化

为研究圆锥形药型罩的锥角、锥径、壁厚3个参数对聚能射流效果的影响程度并优化药型罩结构,设计三因素四水平的正交试验,采用ABAQUS软件对聚能射流破甲进行仿真模拟,利用赋权灰色关联法分析射流破甲正交试验结果,得到药型罩的锥角、锥径、壁厚与射流破甲效果的关联度。结果表明：锥角对聚能射流破甲效果影响最大,锥径、壁厚的影响次之。最佳聚能射流破甲效果的药型罩参数组合为：圆锥角61.2°、圆锥半径18 mm、壁厚1.05 mm。最佳参数组合下,聚能金属射流最大速度为5855 m∙s^-1,侵彻靶板深度为59.43 mm,侵彻靶板开口直径为8.24 mm。研究结果可为聚能射流的侵彻应用提供相关理论指导。     

车辆推动下电子防排装置的响应特性

依据对排雷过程中运动特性和加速度变化规律的分析,研究了基于双轴加速度计的电子防排原理,给出了车辆推动下防排装置的响应规律,并进行了试验验证和AUTODYN仿真对比.结果表明,电子防排装置可有效地识别车辆推动情况下的加速度特征,可解决防排机构防排效率低的问题.     

基于视觉的自主空中加油锥套检测与跟踪

加油锥套检测与跟踪是无人机自主空中加油得以实现的前提,提出一种锥套检测算法,通过添加人工标记,结合颜色通道相减的方法对锥套标记进行提取,利用最大类间方差法进行阈值分割,结合中值滤波、形态学操作完成锥套检测。对原始图像进行噪声、对比度、亮度干扰,验证检测算法的鲁棒性。在该检测算法的基础上,结合上一帧锥套的图像尺寸和锥套运动速度确定锥套的ROI(region of interest)区域,提出一种锥套跟踪算法,在ROI区域内完成对锥套的检测和定位。仿真实验结果表明,引入跟踪后,帧处理速度大大提高,能很好的满足实时性需求。     

单锥罩成型装药环起爆对侵彻体形成的影响研究

采用LS-DYNA数值仿真软件,研究了单锥罩成型装药在典型的正向和逆向环起爆下,药型罩锥角、壁厚、壁厚差等结构参数对侵彻体形成的影响。仿真结果表明：当锥角小于120°时,逆向和正向环起爆均可获得高速金属射流;锥角大于135°时,正向起爆可形成杆式射流。仿真结果与试验结果吻合较好。     

引信头锥摆动角对火箭弹气动特性及控制能力影响

针对低旋火箭弹在引信头锥摆动时改变了全弹的气动特性问题,进行了气动特性仿真,分析了引信头锥摆动角对火箭弹气动参数的影响,并利用气动仿真得到的数据进行控制能力的仿真,从而为弹道修正火箭弹设计提供依据。仿真结果表明:升力系数和俯仰力矩系数随引信头锥摆动角的增大都有显著的增大,且在稳定飞行时引信头锥摆动火箭弹的修正能力可以满足火箭弹二维弹道修正的要求。     

弹形变化对超音速下弹丸气动特性的影响

通过建立小口径弹丸三维模型,采用混合网格划分方法,运用工程流体软件进行了弹丸外流场数值仿真,并对仿真计算的准确性进行了验证。以某5.8 mm枪弹为基础,改变弹丸外形,弧形部和尾锥部尺寸,计算得到弹丸超音速飞行状态下不同气动力参数,研究弹形变化对其气动特性的影响规律,结果表明：弹形各部分尺寸变化对气动力影响不同,弧形部较尾锥部影响更加明显,而尾锥长度比尾锥角的影响更大。     

滑片泵进出口压力对其内流特性影响的数值模拟

为了研究滑片泵进、出口压力对其内流特性的影响,采用计算流体力学软件Star-cd对某一航空发动机的滑油泵内部流场进行了数值模拟,利用Star-cd用户子程序功能调用自编程序,实现滑片泵运动区域的网格重构和叶片与定子间隙的网格生成,空化模型选择Rayleigh模型,湍流模型选择 Menter SST k-ω模型,计算得到了滑片泵在不同进、出口压力状态下的流量。对计算结果分析表明：滑片泵在工作过程中,瞬态进口流量波动较小,而出口流量有较大的波动;进口压力增加,空化区域减小,流量明显增加;出口压力增加,从压油区回流到封油区的流量增加,空化的溃灭速率增大,使得流量减少,但减小幅度不大。计算结果为滑片泵的优化设计提供了参考依据。     

旋转驱动装置流场数值模拟

为了让悬浮子弹能在空中达到一段滞空悬浮时间,设计了一种旋转驱动装置.首先介绍旋转驱动装置的工作原理,建立计算模型,然后对驱动装置进行流场仿真,改变驱动装置的出口直径及出口数,分析结构参数对驱动性能的影响.仿真结果表明:出口压力和出口速度相互制约,当气体通过驱动装置弯管区域时,气体压力和速度变化不大;其他条件不变,当驱动装置出口直径为2 mm,出口数为3时,提供的驱动力矩最大.     

出口压力对柴油喷油器流量特性影响的试验研究

柴油机高压燃油系统中,喷油器内部燃油的高速流动易导致喷孔内部出现空化,从而影响喷油特性。为了研究喷油器的进出口压力对燃油在喷嘴里的流动的影响,设计了一套出口压力可调的试验装置,针对高压共轨喷油器进行了不同出口压力下的喷油规律测量,研究了出口压力对喷油率的影响。试验发现：由于进出口压力差很大,喷嘴内部为空化流动;空化流动时,当入口压力不变时,改变出口背压,喷油率不变化,流动出现阻塞现象;出现空化后,增加出口压力,流量系数增大。     

轴向柱塞泵空化时气相动态演进过程及影响

针对轴向柱塞泵在工作过程可能出现的空化现象进行研究。目前使用的稳态流体模型在计算流体属性（密度和体积弹性模量）时没有考虑气体演进的动态特征。针对此问题,提出一种动态流体模型,该模型考虑液压油中气体（空气）的动态演进过程,包括气体的产生、消解以及在不同控制体积之间的输运和分布。应用此模型到轴向柱塞泵的压力流量特性仿真中,分析了气体影响泵特性的内在机理。分析结果表明：稳态流体模型会低估空化对泵出口流量和压力的影响,而动态流体模型从本质上揭示了空化时泵出口流量压力脉动的增加以及平均流量的降低是因为气相对流体可压缩性的改变。     

柴油机喷孔内空化过程及影响参数的试验研究

柴油喷油器内部燃油的高速流动易导致喷孔内部出现空化,影响燃油的流通,因此研究喷孔内燃油空化过程具有重要的意义。在比例放大透明喷孔可视化试验台架上,完成了不同进出口压力下的喷孔流动特性试验,研究了喷孔内的空化规律和对喷孔内流率特性的影响。试验结果表明：当固定入口压力时,随着出口压力的降低,在无空化阶段,流量系数基本不变;当出现空化进入空化发展阶段,空化增强并向出口方向发展,质量流率继续增加,流量系数有所下降;在空化饱和阶段,质量流率不再增加,流量系数加速降低;喷孔的入口压力不影响空化初生和空化饱和对应的临界空化数;喷孔直径不影响空化初生点,但影响空化饱和点,喷孔直径越大,越难达到空化饱和,对应的临界空化数越小;喷孔长度影响空化初生点和空化饱和点,喷孔长度越长,越难发生空化,也越难达到空化饱和,对应的空化初生和空化饱和的临界空化数越小。     

不同攻角下绕平头回转体初生空化流动特性研究

为了分析近壁面流场结构对附着型空化初生特性的影响规律,通过数值模拟方法开展不同来流攻角条件下绕平头回转体初生空化的形成及流动特性研究。采用均质两相流模型并耦合大涡模拟(LES)方法和Zwart空化模型,对绕平头回转体初生空化进行数值模拟。研究结果表明：LES方法 可以较好地模拟绕平头回转体的初生空化流动,计算得到的空穴形态及其随时间的演变过程与实验结果基本一致;各攻角条件下的初生空穴均呈不规则的团泡状,不对称地分布在回转体肩部的分离涡区域内;随着攻角增大,回转体迎流区域的初生空穴分布范围逐渐减小,背流区域的初生空穴分布范围逐渐扩大;初生空穴的分布规律与时均分离涡结构紧密相关;随着攻角增大,迎流面分离涡尺度逐渐减小并向回转体头部及壁面移动,背流面分离涡尺度逐渐增大;大攻角条件下,在回转体背流面的分离再附着点附近出现二次分离现象,促使初生空化在此处形成。     

EIGA雾化喷嘴对氩气-钛粉两相流模拟研究

为研究EIGA雾化喷嘴对氩气-钛粉两相流影响,用多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics 5.5模拟不同结构参数下两相流的流速、气压、分布。结果表明:钛熔滴雾化与反吹、钛粉回流受拉瓦尔喷管放置高度与导流管出口宽度影响。最佳结构参数即放置高度为-1 mm,出口宽度为1.1 mm,钛熔滴雾化点最高,钛粉粒径最小,涡流与钛熔滴反吹最弱,钛粉回流数量与高度最小。     

考虑空化效应的齿轮泵流量特性研究

齿轮泵的流量品质对车辆液压操纵系统和润滑系统性能有重要影响,为此开展了空化状态下齿轮泵流量稳定性及其影响规律的研究。忽略空气在油液内微弱的溶解效应,根据油液初始状态和实时压力计算油液含气率,考虑含气率对油液密度、有效体积弹性模量和黏度的影响,建立流体空化模型。将流体空化模型与齿轮泵动力学模型相耦合,在复杂系统建模与仿真软件AMESim环境下仿真求解,分析吸油压力、转速和负载压力对齿轮泵流量特性的影响规律。结果表明：仿真得到的齿腔压力脉动、容积效率与文献［16］试验数据比较一致;吸油压力对齿轮泵流量脉动影响最为显著,当吸油压力由1.01 bar降低至0.27 bar时,流量脉动增大1倍多,容积效率降低;转速升高会加剧空化倾向;负载压力升高对齿轮泵流量脉动影响很小;该研究对齿轮泵流量稳定性的预测和改善有理论指导意义。     

坦克动カ舱空气流动与传热研究综述

掌握坦克动力舱内空气流动与传热状况，是合理设计其动力装置、传动装置和冷却系统的必要前提和重要环节。进行空气流动与传热研究对促进坦克动力舱设计研制水平的提高具有重要意义。文章就国内外坦克动力舱空气流动与传热研究的现状、未来发展趋势、存在的问题以及数值模拟的困难进行了综述。     

舰船螺旋桨空化噪声建模与仿真研究

为了解决螺旋桨空化噪声的连续谱及其调制谱特性的建模与仿真问题,在对空化噪声 连续谱理论研究和实验分析的基础上,依据各空泡的崩溃时刻的随机性和准周期性及其辐射噪声 的波形结构,分4 种情况分别对各空泡辐射噪声的合成功率谱进行了理论分析,并进行了仿真验 证,提出了空化噪声连续谱的时域蒙特卡罗仿真模型;结合螺旋桨空化噪声时变特性的物理机理, 提出了螺旋桨空化噪声调制波形仿真算法。理论分析和仿真结果表明,螺旋桨空化噪声调制特性 频域不均匀性本质是空化噪声连续谱形状的不稳定性造成的。