尾翼板对轮式两栖车辆航行阻力特性影响的研究

针对某轮式两栖车辆,采用k-ω湍流模型和Level Set多相流处理方法对两栖车体绕流场进行数值模拟.通过与试验结果的对比,验证了数值方法的可行性,并对比了基础车型与加装尾翼板和防浪板的车型在不同工况下的航行阻力特性.研究结果表明：对于轮式两栖车辆,尾翼板减阻与Fr密切相关.当Fr＜2.087时,加装尾翼板能够起到较好的减阻效果;当Fr＞2.087时,加装尾翼板反而起到增阻作用,此时需收起尾翼板.     

防浪板对两栖车航行特性影响的研究

基于实验结果,文中采用数值模拟方法研究了防浪板对两栖车航行阻力特性的影响.结合k-ω湍流模型与多相流模型,对不加装防浪板、加装防浪板以及加装新型防浪板的两栖车的水上航行性能进行了数值模拟分析.研究结果表明,均相流模型与k-ω湍流模型相结合,能够很好地模拟两栖车水上航行阻力特性;防浪板能够有效地降低两栖车所受阻力,合理的防浪板结构最大减阻效率可达40%;并且,防浪板能够有效提高两栖车航行时的稳定性.     

防浪板对排水型两栖车辆水动力学的影响研究

防浪板是影响两栖车辆整车水上性能重要部件之一,为了研究防浪板对排水型两栖车辆水动力学的影响,建立了排水型两栖车辆流体力学计算模型。针对防浪板的形状、大小以及与车体的相对位置变化进行整车航行动力学仿真,综合分析了防浪板对整车航行阻力、升力以及纵向俯仰力矩的影响,并与试验数据进行了对比。研究结果表明：在形状方面,分段平板式防浪板具有弧形与平板式各自优点,是较佳的工程结构;在宽度上,随着宽度增加,阻力和升力变化不大,纵向恢复力矩增加较多,超过一定宽度后阻力急剧增加;在与车体相对距离方面,随着距离的增加,航行阻力增加,升力下降,纵向恢复力矩增幅较大;在防浪板与车体底平面夹角上,随着角度的增加,整车阻力和升力变化不大,但纵向恢复力矩增加显著。     

防浪板对两栖车辆航行姿态影响的数值模拟

利用Solidworks软件对两栖车辆进行三维建模,并进行了简化处理。对绕流场进行了划分,通过调整三个区域的相互位置,采用滑移网格方法实现了车体航行姿态的变化。在Fluent软件平台下,通过UDF程序监测浮力和重力、绕重心转矩为零的平衡关系,模拟出了在有无防浪板的情况下,总阻力、吃水深和纵倾角随速度的变化规律。从模拟结果看,速度较高时,间歇式防浪板有效的减少了总阻力、吃水深和纵倾角,提高了两栖车辆水上行驶的稳定性。     

高速两栖车滑行车体阻力分析与可实现形式

两栖车采用滑行车体方案是实现高速航行的一种有效形式 .该文对滑行车体进行了机理和可行性分析 ,提出了滑行车体的方案设计方法 ,并对滑行车体的阻力进行了分析和估算 ,重点分析了履带车辆降阻增速的可伸缩式行动装置的方案设计及其具体的结构实现形式 .在高速滑行两栖车设计工作上进行了有益而深入的探索     

两栖装甲车辆兴波阻力的计算及流场分析

为了研究兴波阻力对两栖车辆航速的影响,建立了某型两栖车辆兴波阻力的数学模型,应用连续源分布法计算了兴波阻力;根据车体外部流场结构和求解要求,采用非结构化网格与网格自适应技术实施区域离散化,运用计算流体动力学(CFD)求解了车辆周围流域的压力场,并进行了流场分析。算例和流场分析结果表明:这种兴波阻力的计算方法可用于排水型两栖车辆的最高航速预报和减阻提速的研究。     

两栖轮式自行火炮航行阻力研究

为了在概念设计阶段评价两栖装甲车辆的水上性能,基于流体力学和船舶原理的相关知识,通过Solidworks的二次开发技术测量车体模型的相关参数,采用相当平板理论计算车辆的摩擦阻力,使用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)有限元软件对车辆水上航行状态进行仿真计算以获得车辆航行的形状阻力,在车模试验的基础上对试验数据进行了必要的换算和计算.最后通过MATLAB对计算数据进行汇总分析,研究并得到了某两栖轮式自行火炮较为准确的航行阻力值及其阻力构成规律.     

提高两栖车辆水上行驶速度的车体设计方案研究

考虑到两栖车辆的车体小、质量大,提高其海上滑行时的升阻比系数是降低车头离水所需速度,减少水阻,实现高速航驶的关键之一。提出了根据边界层和湍流仿真理论确定数值计算时车体边界网格划分的时方法,采用VOF(Volume of Fluid)多相流模型对不同车体方案在不同速度下的水上性能进行了并行数值计算和对比,发现适当增加车体攻角以及在车体裙板加薄翼滑板的复合型车体是提高升阻比系数的有效方案。     

纵倾角对轻型轮式两栖车辆的阻力特性影响研究

提高两栖车辆航速的有效途径之一是减小整车阻力,为了研究纵倾角对阻力特性的影响,采用数值计算的方法研究了轻型轮式高速两栖车辆水上航行的阻力特性,数值计算结果和试验取得了较好的一致。研究结果表明：当车体纵倾角较小时,随着航速的增加,阻力逐渐增大;当车体纵倾角较大时,随着航速的增加,阻力先增大后趋于稳定;当航速较小时,纵倾角对阻力影响较小;当航速较大时,随着纵倾角的增大,阻力先减小后增大;随着航速的增加,车体纵倾角的适航范围变小,但对阻力的影响幅度变大。     

履带车辆变型设计中车体姿态调整方法研究

为解决履带车辆变型设计中车体姿态调整问题,提出了一种基于虚拟样机技术和参数优化技术的新方法.建立变型履带车辆的多体动力学模型并进行了实验验证;选择平衡肘预安装角作为设计变量,以车体距地高为约束条件,车体姿态参数为目标函数进行了优化;对优化后的车辆车体姿态及扭杆弹簧最大剪应力进行了校核,证明了本文提出的车体姿态调整方法的...     

基于Simulink 的点火电流计算方法

针对电火工品实际工程应用中如何保证其可靠作用的问题,提出一种基于Simulink 仿真软件的点火电流 计算方法。分析电火工品点火原理,综合考虑高温环境下点火电路电缆阻值变化、接插件接触电阻等影响因素,通 过仿真计算复杂点火电路点火电流,并进行试验验证。结果表明：该算法能提高火工品工作可靠性,节省研制成本, 为工程设计领域提供一种可行的方法。     

枪弹动态挤进阻力理论与实验研究

枪弹挤进过程具有非线性、瞬时性等特征,对枪管寿命和射击精度有着重要的影响。为揭示弹-枪相互作用机理,通过理论分析、实验研究和数值模拟相结合的方法,开展枪弹动态挤进阻力模型研究。采用显式动力学有限元方法,借助Abaqus软件模拟枪弹动态挤进过程。利用多参数同步测量技术进行动态挤进实验,验证数值模拟的有效性。基于完全非弹性碰撞假设,考虑弹头材料静态强度、动态变形力和高速运动下摩擦力的作用,结合弹头运动、弹-枪结构参数,构建动态挤进阻力模型,分析影响挤进阻力的关键因素,并与数值模拟进行对比。结果表明,动态挤进阻力先增大后减小,在弹头圆柱部完全嵌入坡膛时达到最大值,弹头挤进速度和挤进过程中的体积变化率为影响动态挤进阻力的关键因素,该模型理论值与数值模拟结果一致性较好,能准确描述弹-枪相互作用过程。研究成果可充实枪弹设计理论,为轻武器系统优化提供理论参考。     

基于CFD与协同仿真的火炮后坐分析计算

为了解决传统后坐计算模型将液压阻力系数取为经验性常数的局限,提出一种基于多软件协同仿真技术的火炮后坐运动仿真新方法,利用MATLAB求解器计算火炮后坐运动,采用FLUENT求解器计算制退机内液体压力,提高了计算精度.将仿真计算结果与火炮实弹射击试验测试结果、传统工程模型计算结果比对,结果表明该方法计算精度高于传统模型,与实测结果符合较好,为准确计算制退机液压阻力提供了一种有效途径.     

弹丸高速穿透砂体的数值模拟研究

为研究弹丸在高速穿透砂体过程中所受的阻力及其速度的变化规律,提出引入等效粘性来描述砂体在被弹丸高速穿透过程中流层之间的相互作用力.通过有限元软件ANSYS/LS-DYNA模拟了等效粘性系数对计算结果的影响,发现随着等效粘性系数增大弹丸速度衰减越快,更多的动能转移到了砂体的内能中.同时也提出此等效粘性系数是由材料的级配、空隙率、材料抗剪切强度等因素共同决定的.     

螺杆挤出过程中物料在线流变行为及其数值模拟

为研究发射药螺杆挤出成型工艺,采用硝化棉(NC)代料二醋酸纤维素(CDA)、通过狭缝流变仪研究了物料在螺杆挤出成型过程中的在线流变行为。结果表明,CDA溶液为一种非牛顿假塑性流体,提高加工温度有利于改善物料的流动性并降低机头压力。同时利用计算机辅助工程软件Polyflow对挤出机机头流道内物料的流变行为进行了数值模拟,选取Power模型,得到流道内物料的压力分布、剪切速率分布和剪切粘度分布,模拟结果与实验数据相近。模拟结果表明,螺杆转速增大,物料的剪切粘度降低,但同时增大了机头压力和压降速率,不利于发射药的质量和加工的安全性。CDA溶液挤出成型过程中在线流变行为及其数值模拟计算的研究,对发射药的连续挤出成型具有重要的指导意义。     

含能油墨微流动直写沉积三维数值模拟

为实现微通道传爆序列的高精度装药,探究HMX基含能油墨微流动直写沉积工艺规律。采用有限元流体动力学分析方法对HMX基含能油墨的微流动书写过程进行了数值模拟,具体分析了不同书写压力、微笔直径和油墨粘度下整个油墨流动区域的速度和压力变化,并与实验相结合得到了特定条件下药线横截面积与书写线宽的关系。研究结果对微流动直写沉积装药工艺具有指导和借鉴意义。     

基于软后坐技术的某自动迫击炮动力学分析

结合某自动迫击炮采用软后坐技术的特点,建立了炮闩浮动式自动机动力学仿真模型,通过连发射击数值模拟,对内弹道时期炮闩前冲击发过程、自动机运动规律及后坐阻力、迟发火造成的影响等进行了综合分析.结果表明,采用了与软后坐技术相匹配的技术措施后,该炮在正常射击时的后坐阻力可以控制在15 kN以下,迟发火时的最大后坐阻力被控制在25 kN以下,提高了软后坐技术在自动迫击炮上的应用效果.     

纳米颗粒形状、尺寸、含量及颗粒级配对炸药悬浮液粘度影响的DPD模拟

采用耗散粒子动力学(DPD)模拟技术研究了纳米颗粒形状、尺寸、含量以及颗粒级配等因素对悬浮液体系粘度的影响。模拟结果显示,在纳米颗粒低含量情况下,纳米颗粒形状的影响基本可以忽略。随着纳米颗粒含量增加,悬浮液粘度也会随之上升;对于相同含量的纳米颗粒而言,尺寸越小,悬浮液粘度越大;添加纳米颗粒的行为不会改变基液粘度与温度之间的依赖关系;含量相同情况下,两种不同尺寸的纳米颗粒进行颗粒级配可以有效调整体系粘度。通过引入纳米颗粒溶剂化效应修正了传统的爱因斯坦粘度公式,将颗粒尺寸与含量的影响归于一个模型之中。该模型的修正使爱因斯坦粘度公式可以有效预测从纳米尺度到微米尺度的悬浮液粘度。     

地球物理摄动因素对需要速度的补偿计算方法研究

为了提高需要速度的计算精度,有效控制远程弹道导弹落点精度,通过分析地球物理摄动因素对远程弹道导弹落点精度的影响,提出了关于显著影响需要速度计算的地球扁率、扰动引力和再入大气阻力三个因素的补偿计算模型,并给出了仿真计算步骤。仿真结果表明,所提出的地球物理摄动因素对需要速度的修正计算模型极大地提高了闭路制导的效率,有效控制了落点误差。     

基于试验数据的超级电容建模方法

进行超级电容建模.通过试验获得超级电容的容量特性和内阻特性,继而通过试验数据建立超级电容基于状态方程的动态仿真模型.仿真结果表明,此模型具有良好的精度,能够很好的模拟超级电容的动态性能.