高压差进气道流动仿真及实验研究

对柴油机高压差进气道内的流动展开研究.基于AVL软件包建立了高升功率柴油机高压差进气道仿真模型,该模型包含三维稳态分析与一维非定常分析模型,并对高压差进气道进行三维计算流体动力学(CFD)稳态分析,利用分析结果对一维非定常模型进行气门流通系数修正.根据修正的仿真模型进行高升功率柴油机高压差进气道改进设计,经高压差稳态试...     

ATR进气道改进设计及其超声速性能快速预估

传统弹用ATR进气道一般为后置"X型"四旁侧二元混压式进气道。为得到构型适宜、性能优越的弹用ATR进气道,采用混压式进气道内外压缩角约束松弛的方法对ATR进气道进行改进设计,改进后进气道抗背压能力、总压比和总压恢复系数均提升50%左右。为快速分析特定来流和背压组合工况下的进气道性能,针对改进后的弹用ATR进气道建立了进气道超声速性能快速预估模型,预估模型无需识别进气道喉道和亚声速扩压段是否含有正激波。与三维数值仿真结果相比,进气道性能预估模型计算的总压恢复系数在绝大多数来流及背压组合工况下的计算误差不超过10%。ATR进气道超声速性能预估模型精度可以满足工程论证需求。     

高精度狙击步枪弹与枪匹配设计方法研究

为了研究狙击步枪弹与枪匹配设计方法,基于非线性有限元理论建立了弹与枪相互作用数值计算模型,该模型是一个较为完善的求解弹头膛内发射过程的计算模型,通过对比试验结果与仿真结果证明了该模型的正确性。将稳健设计思想应用于弹与枪匹配设计,选取多个弹、枪设计参数作为控制因素,弹头质量偏心为噪声因素,弹头膛内摆动角为性能度量,采用正交试验法开展稳健性研究,获得了各参数在两水平值处的稳健特性;正交试验所得4组枪、弹参数匹配组合方案在有无噪声状态下的方案优劣结果与精度射击试验方案结果基本一致,证明了将稳健设计思想应用于弹与枪匹配设计的可行性、正确性。     

基于粒子滤波的三维转弯目标跟踪方法

为了提升对转弯目标的跟踪精度,本文提出了一种基于粒子滤波的三维转弯目标跟踪方法。首先,针对在三维空间中做HGB机动的目标提出了一种三维转弯模型,并建立了目标拦截过程中合理、可信的导弹动力学模型。然后,分别用粒子滤波(PF)、扩展卡尔曼滤波(EKF)、无迹卡尔曼滤波(UKF)对三维转弯模型进行匹配滤波,通过对各滤波方法的仿真对比分析,选用PF作为三维转弯模型的匹配滤波方法。最后,将机动目标跟踪问题转化为粒子滤波的求解,通过抑制粒子退化和增加粒子多样性的方法,提高了非线性滤波的估计精度。仿真结果表明,基于粒子滤波的三维转弯模型可以对做HGB机动的目标实现稳定可靠的跟踪,对基于三维转弯模型的非线性滤波问题,相较于EKF和UKF, PF的估计精度至少可提升30%。     

制导火箭末敏弹射击精度分析

制导火箭末敏弹是火箭制导控制技术和末敏弹技术有机结合的新型弹药,针对此前制导火箭与末敏子弹相结合的系统射击精度研究不够充分的问题,根据制导火箭末敏弹的工作流程和弹道特点,建立了各飞行段制导火箭和末敏子弹的弹道模型,通过分析各弹道段扰动因素的影响,对误差源进行了分配,运用Monte-Carlo法进行了射击精度仿真计算和分析。结果表明,制导火箭末敏弹系统射击精度(CEP)不大于60 m,与末敏子弹的扫描探测范围匹配,满足精确打击小幅员目标的要求。分析方法和仿真结果对完善制导火箭末敏弹指标体系、优化弹道方案以及作战使用时计算用弹量等具有重要意义,也可作为同类装备设计参考。     

车辆动力舱冷却风道流场的仿真研究

该文应用三维建模软件PRO/E建立了某车辆动力舱的CAD模型,运用CFD软件FLUENT对动力舱内的冷却空气流场进行仿真研究.重点解决了散热器和风扇在动力舱中的模拟问题.仿真计算得出了动力舱内不同位置的阻力分布情况.此外,还计算分析了冷却空气通过冷却风道的正面深度对系统阻力的影响,以及在不同的风扇转速下车辆行进时,动力舱内冷却空气流场的变化情况.     

舰炮使用一维弹道修正弹射击误差和射击校正新方法

为提高舰炮使用一维弹道修正弹射击精度和作战效能,根据舰炮使用一维弹道修正弹射击的工作原理,分析射击误差构成和射击观测特点,将舰炮使用一维弹道修正弹射击误差分为预测误差和修正误差,提出分2步利用目标(或提前点)相对落点偏差进行射击校正的新方法,第1步校正部分修正误差,第2步校正预测误差和第一步未校正的修正误差。以某型一维弹道修正弹为例,采用Monte-Carlo法仿真10 000次。仿真结果表明,按新方法射击校正能够显著提高射击精度。     

超声速弹用液体冲压发动机一体化性能建模与仿真

文中研究了燃料为煤油的弹用液体冲压发动机工作原理和工作过程,建立了液体冲压发动机一体化性能分析模型,包括锥形进气道基本性能多项式拟合模型、一维燃烧室模型和喷管性能模型。并结合液体冲压发动机一体化性能模型,通过仿真分析了某超声速弹马赫数、高度和余气系数等飞行参数对液体冲压发动机比冲和推力等性能参数的影响规律,得出的结论可为超声速弹总体方案论证、弹道规划和动力系统一体化优化等设计问题提供基础和理论依据。     

对某型发动机冷却系统的设计与匹配研究

对某型发动机冷却系统散热器和冷却风扇进行了设计匹配与校核计算,采用目前最新的发动机一维模拟软件GT-POWER建立了该发动机冷却系统的模型,通过仿真模拟验证了设计的可行性与合理性.     

赫姆霍兹消声器共振腔结构形状对消声性能的影响

为探究共振腔结构形状对消声器消声性能的影响规律,采用统计能量方法分析了消声器共振腔外形形状分别为球体、柱体和方体情况下的消声性能,研究了圆形截面共振腔高径比变化对共振频率的影响规律,探讨了3种方法的应用范围。研究发现,腔外形对共振频率有影响,但对传递损失影响较小;高径比对共振频率有影响,当高径比等于0.6时,共振频率最大,随高径比增减,频率均向低频方向移动;集中参数模型计算结果与三维方法偏差较大,当高径比较小时,一维平面波模型计算结果接近集中参数模型,当高径比较大时,计算结果渐渐接近三维结果。     

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...     

弹道导弹再入段跟踪制导算法研究

首先针对弹道导弹再入大气层后的弹道轨迹进行仿真建模。为解决当前目标跟踪算法中机动模型与再入类目标实际运动不匹配的问题,采用了基于弹道模型的目标跟踪算法。获得滤波结果中来袭导弹目标的每一时刻位置及速度信息后,利用比例导引制导方法,可以实现对来袭目标和拦截弹理想弹道轨迹的三维数据仿真。仿真结果表明,算法可以对导弹目标进行稳定的跟踪,对拦截弹进行精确的制导。     

滚转对用CCD组合测量弹目相对方位的影响

针对减旋机构的滚转角偏差会影响利用CCD组合测量弹目相对方位的精度,建立了描述转角偏差与弹目相对方位测量误差关系的数学模型,进行了仿真和试验,分析了仿真和试验结果.结果表明,转角偏差对弹目相对方位的测量精度影响较大,减旋机构的旋转控制精度是决定转角偏差大小的主要因素,转角偏差不宜超过5°.     

毫米波遥控指令弹道修正弹信道综合模型及性能仿真

为分析研究毫米波遥控指令弹道修正弹信道特性,建立了包括多径衰落、天气影响和接收机高速移动的毫米波遥控指令弹道修正弹系统的综合信道模型。利用Simulink对系统的性能进行了仿真,给出了典型弹丸的外弹道误码率仿真结果。证明了毫米波遥控指令弹道修正弹信道模型的合理性,且毫米波通信系统能够应用于高速移动的遥控指令弹道修正弹。     

弹道导弹惯导系统误差系数自由段补偿

惯性系统误差系数修正是提高弹道导弹制导精度的有效方法.通过分析惯导误差系数修正方法,提出惯性制导系统的自由段实时补偿技术,通过公式推导,建立了误差系数补偿的理论模型.运用弹道仿真计算,分析误差造成的落点偏差,验证了修正模型对导弹落点偏差的补偿作用,证明该补偿方法不需要硬件改动,仅对弹上制导软件进行小量改动就能够显著提高导弹命中精度.     

IFFT步长对步进频率毫米波导引头动目标辨识的影响研究

对采用步进频率方案的制导弹药用毫米波导引头雷达,分析和研究了反傅立叶变换（IFFT）步长对具有弹目相对运动的一维距离图形（像）匹配辨识的影响,给出了步进频率毫米波导引头雷达系统弹目运动一维距离图形匹配辨识的速度不补偿条件。在工程上很有意义。     

悬浮弹旋翼结构参数对其气动力的影响分析

针对现有文献在小型旋翼的气动力研究上的不足,建立一种旋翼升力与阻力的理论计算模型.基于旋翼叶素理论和矩形桨叶的拉力与阻力扭矩理论计算,采用CFD仿真的方法对其流场进行仿真,利用fluent软件建立旋翼流场的多参考系模型,通过理论计算和试验相结合的方法对其气动力CFD仿真结果进行对比分析,并计算不同结构参数的旋翼模型,得到了包括桨叶数目、桨叶翼型、旋翼半径、桨叶宽度和桨叶安装角的结构参数对其气动力的影响.仿真结果证明了该CFD方法用于小型旋翼流场仿真的可行性,为悬浮弹悬浮装置的设计中旋翼结构参数的选择提供了依据.     

在线弹道参数滤波与辨识方法分析

为解决基于雷达探测系统的一维弹道修正弹的快速在线弹道参数辨识及精度分析问题,针对阻力环体制的一维弹道修正弹,建立了适配于一维弹道修正弹的飞行控制弹道模型,并基于卡尔曼滤波理论建立了弹道滤波模型,给出了弹道预报的方法。结合扩展卡尔曼弹道滤波模型,计算分析了数据测量精度、基础阻力系数变化等因素对预报弹道落点的影响。研究结果表明:为了提高无控弹道和修正弹道的预报精度,应尽可能准确地获取全弹的阻力系数,并进行若干发炮射试验,通过反复调整预报-校正分段以确定出较佳弹道参数方差,来提高后续弹道预报精度。     

液压驱动式泵-喷嘴系统特性研究

对一种电子控制液压驱动式泵-喷嘴供油系统进行了建模与仿真,在AMEsim环境下使用机械、液压和控制部件的标准元件搭建仿真模型,用一维集总参数法进行仿真计算.利用试验测出的柱塞升程和柱塞腔内压力以及循环供油量检验模型的准确性和精度,在此基础上通过对仿真模型的优化,计算了不同控制参数下的喷油规律,对该喷油器的改进设计及其与发动机的合理匹配和供油系统控制策略的研究具有一定的指导意义.     

双基发射药黏弹特性与本构模型研究

为研究双基发射药的黏弹性和力学响应特点，对双基发射药开展了黏弹特性与本构方程研究。通过拉伸、压缩、断面观察和应力松弛实验研究，明确了双基发射药的黏弹性质；然后以Reduced Polynomial （N=5）模型和Prony级数建立了双基发射药的超弹-黏弹模型，利用实验数据获取了模型参数；最后对所建立的双基发射药超弹-黏弹模型进行了验证。结果表明，双基发射药超弹本构模型对单轴拉伸应力应变的仿真结果与实验结果之间的误差不高于5.01%，超弹-黏弹本构模型对应力松弛的仿真结果与实验结果之间的误差不超过6.49%，说明建立的双基发射药超弹-黏弹本构模型能够较好地描述双基发射药的力学特性，能够为发射药力学性能研究提供重要的研究方法和仿真手段。