两岸不等高段野战管线悬挂穿越装备悬索受力分析

基于悬索理论,建立了野战管线悬挂穿越装备的简易模型.根据悬索均布载荷的几何方程和力矩方程,推导出两岸不等高段野战管线悬挂穿越装备悬索受力与跨距、高差等因素的关系.通过比较等高、不等高时悬索受力,判定模型的准确性,得出相应结论,指导装备使用.     

机动管线气顶排空速度的影响因素及作用机理分析

为提高机动管线的排空速度和机动能力,建立机动管线气顶排空的动力模型,采用特征线法求解,得到清管球速度和管内压力降的变化规律。利用该模型对排空过程进行了计算和实验验证,发现排空速度与空压机流量、压力以及管线的临界长度有关：当管线长度大于临界长度时,空压机的排气量起主要作用,使用大流量的空压机排空速度较快;反之当管线长度小于临界长度时,压力起主要作用,使用大压力的空压机排空速度较快。因此,为提高排空速度,可以在设计时首先计算临界长度,之后根据管线的总长度和临界长度选择性能合适的空压机,或者依据空压机的性能划分排空段的长度。     

野战输油管线排空过程的气体与液体两相流瞬态模型

排空是野战输油管线的一项常规作业,为了提高排空作业的科学性和效率,建立了野战输油管线排空过程的瞬态模型,模型包括气体运动方程、液体运动方程以及相界面的耦合方程,并采用有限体积法对模型进行求解。在空压机排气压力和排气量给定的情况下,利用该模型可以计算出排空过程的管内各点压力、流量和持液率等参数。通过与实验参数对比,表明该模型计算精度较高,可以用于排空过程的管线运行参数预测,为排空设计和操作提供参考依据。     

温度对野战弹药的作用效应与防护要求

介绍了在野战环境中太阳辐射和大气升温的原因;分析了环境温度对于弹药装药、高分子材料、电子元器件的作用效应;进行了野战弹药的温度测试试验,结果表明:当环境最高温度为32.9 ℃时,弹药箱内温度最高可达43.4 ℃,十分不利于弹药的储存,对试验数据建立回归模型进行分析,并通过回归方程预测出在环境最恶劣条件下,弹药箱内部温度可达到56.7 ℃;最后,提出了野战弹药的防热要求.     

一种HEML的弹丸受力仿真

利用Ansoft Maxwell有限元分析软件建立了一种螺旋线圈型电磁发射器(Helical electro-magnetic launcher,HEML)弹丸的受力仿真模型,该种弹丸含有两个线圈,能产生更大的加速力;对弹丸线圈与驱动线圈的相对位置、尺寸对弹丸受力的影响,以及两个弹丸线圈间相互作用力、弹丸所受法向力进行了仿真计算;结果表明,弹丸的受力大小与弹丸线圈与驱动线圈的相对位置有关,且有一个受力最大位置;弹丸的最大受力大小随着弹丸线圈长度、驱动线圈长度增大而增大,且增大趋势逐渐变缓;在选择弹丸材料及加工工艺时,需考虑前、后弹丸线圈间的相互作用力,以及弹丸线圈所受法向力对弹丸的影响。     

基于灰色层次分析法的野战气象雷达系统效能评估

把灰色理论与层次分析法相结合,运用灰色层次分析综合评估模型,对野战气象雷达系统的效能进行评估。采用专家评估分析法确定野战气象雷达效能评价指标权重后,运用灰色评估理论建立野战气象雷达系统效能评估模型。以某型野战数字化气象雷达为例,充分利用决策者的判断信息,用建立的模型进行量化评估,并验证了评估模型的可靠性。     

导弹起竖过程中风载荷影响研究

为了研究某导弹起竖过程中风载荷的影响,基于对数律平均风载荷模型,建立了起竖系统受风载荷影响下的受力模型.通过一组仿真实验,研究了不同风力、风向、地表粗糙程度和空气密度下导弹起竖过程的受力情况.仿真结果表明,风向和风力对起竖过程受力影响较大,地表粗糙长度和空气密度对起竖过程受力影响较小.研究成果对于类似系统的抗风设计和安全工作都有一定的参考价值.     

基于动态贝叶斯网的野战防空演练效果评估研究

动态贝叶斯网是对不确性问题进行建模分析的有效工具,基于动态贝叶斯网,以作战效能为主要准则建立了野战防空演练效果评估的模型;仿真算例分析结果表明,采用动态贝叶斯网能够合理评估野战防空演练效果;与其他方法相比,由于考虑了时间因素的影响,动态贝叶斯网具有较好的准确性以及容错能力,能够更好地反映野战防空演练效果及其变化规律。     

基于UML的线路管理系统需求分析设计

通过了解管线部队战备线路管理的现状与特点后,确定了机动输油管线战备线路管理的主要内容与要求,将地理信息系统（GIS）引入到机动输油管线线路管理中;对线路管理系统的设计进行了需求分析,确定了系统的研究目标和总体设计框架,并对系统进行了UML建模和总体功能设计;通过UML建立模型为用户提供了系统功能框架的模型结构,形象的显示了对象间的动态合作关系,从不同角度实现了系统的可视化;通过线路管理系统的设计与实现,快速准确地提供了线路数据支持,大大提高了机动输油管线的铺设效率。     

近海油料输转系统管线排空模型及数值模拟

针对近海油料输转系统管线排空作业,建立了管线排空数学模型,运用MATLAB软件,计算了在不同工作压力情况下,管线总的排空时间;分析了在不同时间间隔下,管线受到的摩擦阻力和速度分布情况;运用ANSYS软件,构建了管线排空数值模型,分析了管线压力分布、速度分布以及流体轨迹分布规律,对掌握管线排空作业过程中的力学规律具有指导意义.     

海流作用下磁探头的偏移量计算及其外形结构优化设计

为了解决采用悬挂探头磁场测量法进行舰船磁场测量时磁探头受到海流作用产生的位置偏移对测量精度产生较大影响的难题,并考虑对磁探头的外形及结构进行优化设计问题,提出了一种海流作用下磁探头的偏移量计算及其外形结构优化设计方法.首先建立了悬挂探头磁场测量法的等效数学模型;然后根据流体力学方法计算出电缆以及不同外形的磁探头在海流中...     

微凹坑超声电解滚蚀加工间隙多物理场特性及成形规律

针对径向超声能场滚蚀微细电解加工（RUR-EMM）间隙物理场变化复杂、能观性较差等问题,基于数值模拟方法,对加工中间隙多物理场耦合作用及变化规律进行研究。建立加工间隙内电场、两相流场、温度场、声场等多场耦合理论模型,通过数值仿真分析得出多场耦合相互影响变化规律、多场耦合下凹坑成型规律。研究结果表明：在振动频率20 kHz、振幅10 μm、加工间隙50 μm、工具阴极旋转角速度0.6°/s、电解液电导率7.9 S/m工况下,超声能场激励微细电解加工中,间隙内电解液周期性流入、流出加工区;电流密度随振动周期发生周期性变化;电解液温度随超声激励与电化学反应的综合作用升高;与滚蚀微细电解加工相比,RUR-EMM间隙内温度上升3.63%、电流密度提高1.45倍,间隙脉动流场有效促进了产物排出,RUR-EMM凹坑深度最大增加14.21%;微凹坑加工试验结果验证了理论模型的正确性,仿真与实际加工试验深度误差在17.07%以内。     

腐蚀缺陷管道剩余强度ANSYS有限元模拟可行性研究

以管道实测腐蚀缺陷为依据,用ANSYS有限元法计算含长方形、椭圆形和组合形腐蚀缺陷管道的应力、应变状态,根据第三强度失效准则确定腐蚀管道剩余强度,并结合室内管道承压实验进行了结果验证。结果表明:多个腐蚀缺陷间距对于最大等效应力存在临界值,当双点长方形腐蚀缺陷间距小于60 mm时存在干涉,其最大等效应力高于含单个缺陷管道;ANSYS有限元分析软件建模方法可靠,可以模拟含复杂腐蚀缺陷形状管道的受力状态;模拟结果与室内管道承压实验有较好的吻合度,相同条件下最大偏差小于8.6%。ANSYS有限元分析对于含复杂腐蚀缺陷管道模拟具有准确性和可靠性。ANSYS     

内埋弹舱弹射冲击载荷特性研究

内埋弹舱采用弹射方式投放武器,在弹射瞬间会对上部隔框、进气道等结构产生很大的冲击载荷,需要准确计算内埋弹舱的弹射冲击载荷以供结构设计使用。建立导弹弹射机构动力学模型,通过对舱体结构挂点处分别进行刚性或柔性化处理,得到挂点连接形式对冲击载荷的影响;研究了不同类型作动筒输出的作动力形式和峰值与冲击载荷特性之间关系,分析了弹射架改型设计后挂弹质量对冲击载荷特性的影响。研究结果表明,柔性化连接形式可正确描述冲击载荷的传递过程,且峰值前置的作动力形式提供了更好的弹射效果,挂弹质量与作动力峰值之间关系可指导改型弹射系统的任务包线。     

转膛自动机弹带二次挤进过程数值模拟

为研究转膛自动机转膛衬套与身管衬套膛线不等高带来的弹带二次挤进问题,建立反映膛线高度差的弹 带二次挤进过程分析有限元模型。通过数值仿真获得弹带完全挤进转膛衬套和身管衬套的应力、变形和温度;仿真 结果与实弹射击回收的弹带刻痕吻合较好,说明所建立有限元模型具有一定的可信度。对比转膛衬套采用半高膛线 与全高膛线的仿真结果表明：转膛衬套与身管衬套膛线不等高显著影响弹带挤进过程,采用半高膛线能使弹带挤入 转膛衬套更平稳,但弹带在二次挤进身管衬套时会产生更强的冲击;采用全高膛线在弹带挤入转膛衬套时更困难, 但在二次挤进身管衬套时较为平稳。     

管路参数对重载车辆悬挂系统动态性能影响研究

以某重载车辆悬挂系统为研究对象,基于功率键合图-方块图方法建立了悬挂油缸、管路及蓄能器的数学模型,并借助于Matlab/Simulink建立了仿真模型.重点就不同液压管路管径、不同工作频率对悬挂系统性能的影响进行了仿真分析并进行了样车试验对比验证.结果表明:液压管路中液体特有的惯性效应、流动阻力损失等因素对悬挂系统性能影响很大.对于外置蓄能器油气悬挂系统,管径由原有的16 mm增至30 mm后,整车垂向加速度均方根值降低50%,不同液压管路管径的选取直接影响整车行驶平顺性;工作频率越高,液压管路管径对系统动态性能的影响越大.     

弹体穿越冰水混合物流动过程的数值模拟

针对潜射导弹穿越冰水混合物的过程进行数值模拟。基于ANSYS/LS-DYNA商用软件,采用ALE算法,建立了冰的破碎模型,流体区域包含水与空气2种流体介质,水与空气采用NULL材料模型,水介质的状态方程采用Gruneisen状态方程。对细长弹体、冰体以及流体域进行建模,利用欧拉-拉格朗日耦合方法对弹体、冰体以及流体域进行流固耦合计算。对不同冰体分布方式(规则分布、菱形分布、随机分布)和不同弹体相对位置(冰体正下方、冰体间隙)的弹体出水过程进行对比计算研究,获得了弹体在穿越冰水混合物过程中流场的密度、压力、应力、速度随时间的变化规律,以及不同工况下的弹体质心位移情况。数值模拟结果表明:弹体在水下运动过程中空泡逐渐扩大,空化现象显著; 流场应力的存在对弹丸运动产生一定的影响; 不同冰体分布方式及初始弹体相对位置,会造成弹体质心位移不同。     

复合结构喷管温度场及应力场数值模拟

为了保证喷管在高温燃气中的结构安全,必须对喷管的温度分布及热结构进行准确的预估.为此,建立了复合结构喷管的轴对称有限元模型,采用CFD流体计算软件和ANSYS热分析及结构分析模块,对喷管的温度场及应力场进行了数值模拟,实现了热-结构耦合计算.计算结果表明,喷管内壁的对流换热系数在喉部达到最大;温度的峰值出现在扩张段下游到喉部,在同种材料内温度连续变化;在不同材料交界面处温度和应力出现明显的梯度变化,并形成应力集中.所得结论可为喷管结构设计、安全评估提供技术支持.