液压平衡式水下鱼雷发射系统活塞缓冲特性数值仿真

为研究水下鱼雷发射系统水缸活塞缓冲阶段对系统造成的冲击振动影响,采用计算流体力学(CFD)仿真对其缓冲机构特性进行研究.仿真中采用一维仿真与CFD仿真相结合的方法.气瓶与气缸热力学模型、活塞及鱼雷动力学模型均用一维常微分方程(ODE)描述,采用四阶龙格库塔法求解;包括水缸、发射水舱和发射管的整个海水区域的流体流动采用C...     

活塞发动机鱼雷热动力系统工作温度建模

通过对鱼雷动力装置各分系统传热过程的分析，建立了稳态条件下鱼雷热动力系统工作温度的数学模型，用MATLABS语言编写了计算机程序，通过算例验证了模型的正确性。     

鱼雷活塞发动机高压单层气缸套设计

为了进一步优化活塞发动机气缸套设计方案,应用MSC．Patran软件对鱼雷活塞发动机气缸套不同方案的设计结构进行了有限元温度及应力场对比计算分析,确定了较为合理的设计方案。该设计方案可适用于更高燃气压力的发动机,最高工作压力大于30MPa,较现有技术有明显提高。气缸套通过试验验证,满足发动机的正常使用要求。     

基于iSIGHT的鱼雷摆盘发动机活塞多学科设计优化

为进一步对鱼雷摆盘发动机活塞进行优化设计,综合考虑其温度、结构及强度,基于多学科可行性法（MDF）建立了摆盘发动机活塞的多学科设计优化（MDO）模型,并使用UG和ANSYS进行温度场和强度学科设计与分析。给出了活塞多学科设计优化分析仿真流程,并基于iSIGHT集成UG和ANSYS建立其多学科设计优化平台,通过二次开发实现了参数输入、输出、更新及软件间数据交流。经优化的活塞质量较原来降低了21.81%,最高温度降低了55℃,第1环槽温度降低了29℃,最大应力降低了10 MPa。仿真结果表明,活塞轻量化的MDO可有效处理热-结构耦合因素,在降低活塞质量的同时改善了温度及应力特性,提高了设计优化效率。     

基于Fluent/Simulink的水下发射系统发射阀流场数值仿真

发射阀是水下鱼雷发射系统的重要部件,其流量特性决定了鱼雷发射内弹道及相关的发射系统瞬态特性。为研究发射阀内部流场规律,提出了基于可压缩流体力学控制方程描述发射阀处流体流动和1D常微分方程描述气瓶与气缸热力学特性,采用商用计算流体力学软件FLUENT和1D仿真软件Simulink联合仿真的方法对发射阀的内部流场进行了数值模拟。由数值计算得到的发射阀质量流率与解析结果具有很好的一致性,从1个侧面验证了计算流体动力学（CFD）模型的正确性。所获得的数值模拟结果可为进一步研究水下鱼雷发射气动系统的流致振动与气动噪声等特性提供参考。     

水面舰艇鱼雷发射装置内弹道数学模型与仿真

针对火药发射的特点,利用开口系统热力学第一定律的方法,建立了以火药为工质的鱼雷发射装置内弹道数学模型,并进行了计算机仿真.仿真结果与试验结果相比表明,所建立的数学模型较为准确地反映出鱼雷在发射管内的运动规律.     

潜艇鱼雷发射系统军事需求及对策分析

潜艇鱼雷发射系统是潜艇武器系统的重要组成部分,其战技性能直接影响潜艇整体作战效能。本文针对潜艇鱼雷发射系统研究与建设现状,结合未来海战中潜艇作战行动的特点,分析了潜艇鱼雷发射系统的最新军事需求。通过分析鱼雷发射系统的综合指标要求,指出了其未来的发展趋势和涉及的关键技术,特别强调了鱼雷发射系统的整体性要求,并提出了几点建议。     

水面橡胶弹性发射器发射鱼雷内弹道仿真

为了提高高速辅助舰船反潜能力,针对该类舰船的特点,提出了结构简单且适用于辅助舰船橡胶弹性发射器的基本结构方案.在此基础上运用弹性体弹性本构模型等理论建立了该发射器水面发射鱼雷的内弹道数学模型,进行了发射过程仿真,仿真结果表明,使用橡胶弹性发射器水面发射轻型鱼雷在原理上具备可行性.     

鱼雷发射装置安全性仿真分析

分析了鱼雷出管速度对鱼雷离艇与入水后初始段的运动安全性的影响,分别建立了鱼雷离艇和鱼雷入水初始阶段运动方程,进行了仿真计算。结果表明：不会出现鱼雷碰艇情况;在仿真初始条件给定的条件下,鱼雷可以较快的达到设定深度。     

基于OpenMP的鱼雷制导仿真系统设计

为了提高鱼雷制导仿真系统的并行程度和执行效率,首次将并行编程标准OpenMP和多核处理器引入鱼雷制导仿真系统。首先采用面向对象思想设计了鱼雷制导仿真系统的整体结构框架,分析了仿真系统各任务的特点及其之间的并行关系,在此基础上利用OpenMP对仿真系统进行并行化处理,并将并行仿真系统运行在具有八核处理器的SGI工作站上。仿真结果表明,单步平均解算耗时可以减少到7~8 ms。与其他鱼雷仿真系统相比,该方法较大地降低了仿真解算时间,有效地提高了仿真系统的执行效率。     

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.     

液压平衡式水下武器发射系统仿真分析

基于潜艇水下武器发射系统的物理特性,建立了水压平衡式水下武器发射系统的数学模型,分别给出了原动力模块、液压转换模块、武器系统运动子模块的数学模型。根据平衡式发射的特点,模型中采用压力增量作为参数,将水缸、发射水柜和发射管视为3个压力均匀的工作腔,在活塞组件、武器及推动海水间建立线性关系,大大简化了模型的复杂度。应用控制体分析方法,建立了液压平衡系统的控制方程。利用Matlab/Simulink软件,对发射过程进行了动态仿真。仿真结果与武器发射试验所得到的数据符合良好,表明所建立的数学模型能够用于该系统的动态分析。     

基于舰艇水下先期防御的来袭鱼雷报警系统

基于舰艇水下先期防御作战的威胁信息获取需要,从探测距离、工作频段、作用空间、信号识别、自动化程度和时间连续性等方面分析了鱼雷报警系统的战技指标要求,从先验信息、初始噪声、航行噪声、主动声自导信号和目标信号分类等方面阐述了鱼雷报警的信息来源及信号特征提取,以多基元集束式被动拖曳线列阵声纳为对象探讨了鱼雷报警系统的基本原理、设计要点与关键技术,为优化对抗条件下的鱼雷设计提供依据。     

外置蓄能式鱼雷发射装置发射过程流场仿真

为了研究外置蓄能式鱼雷发射装置在发射过程中的内部流场特性,建立了该鱼雷发射装置的二维轴对称流场模型,基于一维数值仿真和流场仿真联合求解的方法数值研究了该鱼雷发射装置的内部瞬态流场,对发射装置内部流体的压力场和速度场、蓄能系统内部与发射管内部流体压力变化进行了仿真,并对仿真过程中鱼雷表面的受力情况进行了监测。分析了仿真结果,结果表明,由发射过程流场仿真获得的鱼雷内弹道结果与内弹道数学模型计算结果基本相同,所建立的发射过程流场模型基本正确。     

导弹水下垂直发射过程数值仿真分析

潜载导弹发射时处于深水环境,导弹运动过程中所承受的载荷及发射装置承受的载荷等都与陆基发射有很大差别。利用Fluent动网格技术结合多相流模型对发射时导弹筒内运动过程的非定常流场进行仿真,重点分析不同发射水深、不同内外筒排导间隙情况下导弹出筒速度以及弹体、发射筒受力等。     

导弹水下潜射过程的流体一固体耦合仿真

导弹潜射是集高速流动、冲击、结构响应于一体的流体一固体一气体三态非线性耦合复杂过程，是决定潜射导弹发射成败的关键环节。本文应用LS-DYNA显式程序建立了三种包含水体、空气、导弹、发射井和筒盖的多物质耦合ALE网格模型，使用罚函数流体一固体耦合方法对导弹水下无攻角潜射过程进行了数值模拟，给出了弹体质心的轴向加速度、轴向流体阻力及阻力系数、空泡区压力分布。仿真结果表明，模型2的仿真过程与实际导弹潜射过程最为相符。同时总结介绍了LS-DYNA程序中流体～固体耦合计算的相关设定原则和方法。本文可为潜射导弹的水动力载荷设计和数值仿真提供有益的参考。