高速火箭弹的气动加热计算

研究了高速大长径比火箭弹在弹道飞行中由于气动加热而引起的温度分布，为设计提供参考数据．通过理论研究，建立数学模型，运用数值计算方法对全弹体在全弹道上进行气动加热计算分析，得出了火箭弹在弹道飞行中，由于气动加热而引起的温度分布．运用数值计算的方法可以在设计阶段为高速火箭弹的设计提供气动加热方面的参考数据．     

弹头引信飞行气动热数值模拟及传热规律研究

炮弹、火箭弹增程后射击精确度明显下降,并且出现瞎火甚至早炸问题,而飞行气动热是火箭弹弹头引信热特性的主要影响因素.以某型号火箭弹为研究对象,通过Fluent软件仿真,获得了火箭弹引信在弹道飞行过程中,各个时刻的驻点温度和锥面空气附面层温度分布.通过对内部传热模型的建立和瞬态解算,揭示了弹头引信内部各关键点的热变化规律.仿真结果显示:温度变化对速度变化具有很好的跟随性,并能为引信电源热利用提供依据.     

火箭外弹道特征点修正解算方法研究

采用二自由度的质点弹道微分方程组,对火箭弹弹道特性以及弹道诸元的求解方法进行了研究.在合理选择适用于二维弹道修正的火箭弹弹道运动模型的基础上,利用插值解析法求解弹道诸元的数据后,提出了针对火箭外弹道特征点修正解算的方法,并对射程修正量和方位修正量进行了仿真计算.仿真计算结果表明:当修正处于弹道升弧段,射角小于等于45°和大于等于50°时,射程横向修正量出现相反情况,降弧段修正所产生的横向修正量无此关系.这说明处在升弧段的修正所产生的射程横向修正量与修正时的初始弹道倾角有关.这也为以后执行机构对火箭弹的运动轨迹进行一次或多次修正提供了理论计算参考依据.     

高空远程滑翔UUV气动参数仿真与估算研究

为了研究高空远程滑翔UUV气动参数特性,运用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)理论,采用结构和非结构分域混合网格方案,确定计算域、边界条件、求解Navier-Stokes方程对亚音速下高空远程滑翔UUV三维绕流流场进行数值模拟。仿真数据与估算数据进行对比,分析UUV的纵向气动特性、横向气动特性和操纵导数特性,结果显示,仿真数据与计算数据吻合较好,并且其气动特性满足航行器的低阻特性和静稳定性的要求,两种计算方法的准确性进行了相互验证,不仅利于下一步进行航行器的操纵性、稳定性和弹道特性研究,而且为进一步完善设计和模型加工试验提供重要依据。     

亚燃冲压发动机热环境分析研究

液体冲压发动机的飞行速度超过马赫数(Ma)3时,气动加热情况急剧增加,高速带来的高温问题就会给冲压发动机的结构设计和设备布局带来困难.高速飞行的冲压发动机热环境主要由动力系统和气动加热两部分组成.按照传统的传热计算方法,可确定燃烧室部位的热环境数据,气动加热则与工作条件、飞行状态密切相关,在工程应用方面还需要考虑环境温度、太阳辐射、飞行器的颜色、冲击波等条件.     

弹丸头部形状对弹道偏流现象的影响

外弹道方程表明弹丸阻力对弹道偏流存在影响.由于弹丸头部形状对弹丸阻力影响显著,为探究弹丸头部形状与弹道偏流现象之间的关系,通过理论分析,数值计算,试验验证的方法对弹丸头部形状与弹道偏流现象的关系进行了研究.结果表明,弹头形状越尖锐,弹丸的偏流程度越小,该结论可为弹丸的头部形状设计提供参考.     

稳态数值模拟在轿车外气动噪声源预测中的应用

以某轿车模型和不同形状参数的外后视镜模型为研究对象,通过稳态雷诺平均那维尔斯托克斯方法求解轿车外流场。根据流场计算结果,应用Lilley公式获得轿车车外气动噪声源分布。数值模拟结果与文献[4]中风洞试验数据吻合较好。此外,还总结了外后视镜形状参数对气动噪声的影响,通过外后视镜区域压力分布解释了其形状参数影响气动噪声的原因,为轿车设计初期阶段降低气动噪声提供参考。     

高速流线型车辆稳态下速度风噪声源数值分析

利用流体数值模拟方法,分析了流线型高速车辆在稳态下的压力速度耦合分布,以及在空气动力学特征下的噪声源分布及强度.对计算结果进行分析,讨论了车体表面不同部位气动噪声源产生的原因,以主动式设计方法解决气动噪声问题,控制环境噪声污染.     

转捩过程对旋翼悬停模拟的影响分析与研究

悬停状态是考察旋翼整体气动性能的重要状态之一。随着计算机技术及CFD技术的发展,基于“第一性原理”的数值模拟方法越来越多地被用于评估旋翼悬停性能。在使用基于RANS方程的数值模拟方法进行固定翼飞行器定常计算时,流动转捩现象对某些特定状态下流场及气动特性会产生巨大影响,因此在进行固定翼设计时要考虑流动转捩现象。然而转捩过程是否同样会影响旋翼非定常气动流场及气动特性,国内研究较少,因此有必要研究转捩过程对旋翼流场数值模拟的影响,为旋翼类飞行器的设计及评估提供参考。采用美国航空航天学会旋翼悬停工作组提出的PSP旋翼标模,利用结构化动态嵌套网格技术,在大拉力悬停和小拉力悬停状态下,分别进行全湍流模拟和转捩模拟计算并与试验结果进行了对比。对比结果显示,文中所采用的数值求解器对旋翼悬停效率的计算误差在5%之内。在考虑流动转捩后,由于桨叶表面存在层流区域,计算所得旋翼悬停效率高于全湍流假设下的预测值,而桨叶表面的层流区域与旋翼拉力大小有关。在流动转捩发生的区域,转捩过程会对桨叶截面压力分布以及桨叶展向扭矩分布产生明显影响,同时桨叶表面出现明显的流动分离现象。对于桨叶展向拉力分布和桨盘下方旋翼尾迹桨尖...     

高速大长径比火箭弹动态特性分析

目的　分析高速大长径比火箭弹的动态特性 .方法　建立有限元模型 ,利用 ANSYS软件对火箭弹进行模态分析 .结果　通过有限元分析 ,得到了火箭弹的各阶模态 .结论　通过与实测固有频率的对比 ,验证了模型的合理性及计算的精确性 ,为火箭弹的动态特性设计提供了一种有效的方法     

混凝土构件正截面承载力计算的数值算法

目的为建立适合于任意截面的正截面承载力计算方法,将原有的解析算法改为数值算法.方法根据数值计算的特点,引入桥梁电算中计算截面性质惯用的截线法,提出了混凝土构件正截面承载力的数值算法.结果数值算法在正截面承载力计算列式中,混凝土截面几何性质项表达为受压区高度的隐式函数,使得表达式与截面形式无关.结论与解析算法比较,数值算法计算流程简洁,适合程序实现,计算结果更为精确.     

数值计算在风冷式冷渣器中的应用

为了考察数值计算对风冷式冷渣器的预测能力,检查设备性能和保证设备运行的可靠性及为以后的设计及改型提供依据,数值模拟了用于煤粉炉炉渣冷却的风冷式冷渣器,并对此设备运行中的几个参数进行了测试。计算中选用RNGk-ε湍流模型,计算几何尺寸参照干渣机的实际尺寸,网格为非结构化网格,进口边界条件按照实验测定的值给定。结果表明,数值计算与测试结果相符,说明数值计算对此类设备的设计和改进有一定指导意义。此设备仅用空气冷却炉渣,起到了节水的作用,同时有效地利用了炉渣的余热。此设备在高负荷下不能满足排渣温度要求,需要对设备进一步改进。     

计算三对角矩阵条件数的新算法

本文通过数值计算例子说明了Ｈｉｇｈａｍ提出的部分算法的数值稳定性是值得探讨的，并了三对角矩阵条件数的计算。基于矩阵的三角分解提出两个计算对角占优型三对角矩阵条件数‖Ａ‖∞的新方法，理论结果和实例计算表明该算法是数值稳定的，最后给出了一个计算一般三角矩阵条件数的方法和数值实例。     

高等数学中数值计算方法的研究

研究了高等数学与数值计算方法间的联系，将数值计算方法作为高等数学的必然发展形成新的课程教学内容．     

螺杆压缩机性能模拟的误差分析及稳定性判据

在螺杆压缩机作动室的压力脉动模拟分析中,针对采用的数值计算方法———Rouge＿Kutta法可能由于计算舍入误差累积而造成计算发散,提出导入Simpson误差评价公式,建立了评价作动室排气过程中的计算误差的数学模型.同时针对排气行程中,由于作动室压力和排气室压力非常接近,造成计算误差增大的倾向,通过数学推证,得到对处于排气行程的作动室的压力脉动进行数值计算的稳定性判据,对模拟计算结果的收敛性提供保障.     

双层转子感应电动机电磁转矩的计算方法研究

提出了基于磁场的双层转子感应电动机的电磁转矩数值方法．该方法的基本思想是以涡流场的数值计算为核心，跨越双层转子分布参数的求取环节，直接由涡流场计算所得场量作电磁转矩数值计算．与从等效电路理论出发的方法相比，计算准确性明显提高．     

Optimization Method for Indoor Thermal Comfort Based on Interactive Numerical Calculation

In order to implement the optimal design of the indoor thermal comfort based on the numerical modeling method, the numerical calculation platform is combined seamlessly with the data-processing platform, and an interactive numerical calculation platform which includes the functions of numerical simulation and optimization is established. The artificial neural network (ANN) and the greedy strategy are introduced into the hill-climbing pattern heuristic search process, and the optimizing search direction can be predicted by using small samples; when searching along the direction using the greedy strategy, the optimal values can be quickly approached. Therefore, excessive external calling of the numerical modeling process can be avoided,and the optimization time is decreased obviously. The experimental results indicate that the satisfied output parameters of air conditioning can be quickly given out based on the interactive numerical calculation platform and the improved search method, and the optimization for indoor thermal comfort can be completed.     

Optimization Method for Indoor Thermal Comfort Based on Interactive Numerical Calculation

In order to implement the optimal design of the indoor thermal comfort based on the numerical modeling method,the numerical calculation platform is combined seamlessly with the data-processing platform,and an interactive numerical calculation platform which includes the functions of numerical simulation and optimization is established. The artificial neural network (ANN) and the greedy strategy are introduced into the hill-climbing pattern heuristic search process,and the optimizing search direction can be predicted by using small samples; when searching along the direction using the greedy strategy,the optimal values can be quickly approached. Therefore,excessive external calling of the numerical modeling process can be avoided,and the optimization time is decreased obviously. The experimental results indicate that the satisfied output parameters of air conditioning can be quickly given out based on the interactive numerical calculation platform and the improved search method,and the optimization for indoor thermal comfort can be completed.     

恒馏出液组成常规间歇精馏过程模拟的数值计算误差

为了完善间歇精馏过程的模拟技术,研究了模拟间歇精馏过程的数值计算误差及其相对稳定定量方法。采用拟稳态法模拟理想条件下恒馏出液组成操作常规二元间歇精馏过程,总汽化量数值计算结果的误差是截断误差、舍入误差和传播误差的耦合。根据大数定律,提出了理论板有限时,总汽化量数值计算结果误差的近似计算方法,及提出了采用拟合法计算Richardson外推法的误差系数。拟合法通过拟合足够多组总汽化量的数值计算结果和相应的过程离散段数计算误差系数,有效降低了（或消除）随机误差（舍入误差和传播误差）对计算误差系数的影响,提高了Richardson外推法估计截断误差的准确（稳定）性。     

碳纤维加固混凝土梁的数值模拟计算

为了建立碳纤维加固的钢筋混凝土梁的有限元非线性模型,采用ANSYS对碳纤维加固的钢筋混凝土梁进行数值建模计算.介绍了非线性有限元模拟碳纤维加固混凝土梁的方法,解决了采用有限元求解碳纤维加固混凝土梁非线性数值不容易收敛的问题,并且数值计算结果与试验结果吻合.结果表明所建立的有限元模型是合理的,该模型能准确地模拟出实际工程中碳纤维布加固混凝土梁的受力状态,并可对该种结构进行准确预测,为以后的数值研究工作奠定了基础,方便了日后的设计工作.