火箭弹强度设计及动态特性分析的有限元法

目的：分析某火箭弹的强度和动态特性。方法：建立有限元模型，利用ANSYS软件对火简弹进行强度和动态特性分析，结果：得到了火箭弹主要零部伯的应力分布和全弹前三阶模态。结论：通过与实验的对比，验证了模型的合理性及计算的精确性，为火箭弹的强度和动态特性设计提供了一种有效的方法。     

尾翼稳定火箭弹高空气动力与弹道特性研究

针对新型弹箭的射程增大和飞行空域的大幅度提高,文中研究了尾翼稳定弹箭的主要气动力特性随海拔高度增大的变化规律以及对飞行弹道特性的影响。结果表明,随海拔高度增大阻力系数增大及压心系数减小对弹道特性的影响应该引起重视,在飞行弹道高度大于30km的远程弹箭飞行动力设计和弹道仿真计算中应该考虑空气动力系数随高度的变化。     

某型制导火箭弹控制系统设计与仿真

为了设计某型制导火箭弹的控制系统,并仿真验证其动态性能,文中首先由火箭弹运动方程建立其运动数学模型,在小扰动前提下,采用系数冻结法对运动方程进行线性化,求解出弹体传递函数。利用Simulink控制系统工具箱,建立控制系统仿真模型,由Signal Constraint模块优化出控制系统的参数。仿真结果表明该控制系统结构及参数设计合理,动态性能良好,为下一步研究奠定了良好的基础。     

头部偏转火箭弹气动特性及弹道规律研究

为了得到头部偏转对落点偏离瞄准点距离的影响规律,进行了头部偏转火箭弹的气动和弹道规律研究。首先以某单兵火箭弹为对象进行了射击试验。采用数值仿真方法对头部偏转火箭弹气动特性进行了相关数值仿真,计算结果与试验数据吻合较好。以此为基础进行了进一步数值仿真计算。结果表明头部偏转方向对偏离方向具有决定性作用,在射击距离200 m时射程修正量为0.43 m;头部偏转角度和射程相同时,飞行速度超过某个值后,偏离距离基本不再改变。     

某导弹发射系统动力学特性仿真研究

以某无刚性支撑导弹发射系统为研究对象,利用动力学仿真软件ADAMS,建立了系统动力学仿真模型,通过发射过程动态特性测量试验验证了模型的正确性。利用该仿真模型,针对不同的发射工况,通过对发射过程的仿真分析,获得了发射系统的动态特性,通过模态分析获得了发射系统相关的固有特性,从而为该发射系统总体方案的确定和设计提供了参考。     

火箭弹固弹销运输仿真分析与试验研究

根据火箭弹锁弹力的一般设计原则确定了系统火箭弹锁弹力为1470N。利用有限元法对火箭弹运输过程紧急制动进行仿真模拟,结果表明,固弹销剪切部位最大应力为155MPa,所受的最大冲击力为887N,安全系数为2.5。运输试验表明,980N的锁弹力为弹药运输要求的临界状态。发射试验表明,1470N的锁弹力满足火箭弹发射各项性能要求。因此,本系统锁弹力设定为1470N,能够满足产品运输和发射要求。     

单兵火箭弹空气动力特性的数值分析与试验研究

利用数值模拟的方法对单兵火箭弹的主要空气动力系数进行求解,运用流体动力学Fluent软件对单兵火箭弹的空气特性进行数值仿真,求解出火箭弹在攻角α=0～15°范围内的升力系数和阻力系数值。将数值计算结果与试验数据进行对比,结果表明,升力系数随攻角增大而递增;阻力系数在攻角α=2°时最小,之后随攻角递增,并且随攻角变化曲线与试验结果相近。     

金属波纹管流固耦合动态特性分析与试验研究

针对U型金属波纹管在管路连接中的减隔振特性,分别用理论分析、数值模拟和物理试验研究波纹管的模态、频响曲线等动态力学性能及流固耦合状态下的结构变形行为。首先,通过波纹管动态试验求出轴向和弯曲方向的扫频曲线,将其与仿真分析的固有频率和频响曲线比较,验证模型的准确性。其次,通过协同仿真引擎求解不同流速下流体与波纹管结构间的相互影响。结果表明:流固耦合状态下整体频率降低,对流体载荷引发的波纹管振动,其位移随时间呈一定周期波动,湍流扩大了位移幅值。另外,在低流速情况下,重力方向有较大振动。在流体介质部分,主体流速较初始速度增加10%,在接近壁面处波纹导致涡旋耗散部分能量。     

简控火箭弹舵翼气动干扰特性研究

为了研究固定鸭舵简控火箭弹舵翼气动干扰特性,在验证数值方法适用性和可靠性的基础上,采用数值模拟方法对该弹气动特性进行仿真分析。计算得到不同弹长和不同舵翼相对夹角(鸭舵组件反旋角)工况下由鸭舵和尾翼产生的空气动力参数,仿真获得火箭弹外流场压力分布。研究分析了弹体长径比和舵翼相对夹角对鸭舵和尾翼气动特性的影响规律。结果表明:鸭舵与尾翼之间的气动干扰受弹体长径比影响,当弹体长径比达到一定数值时鸭舵对尾翼的气动干扰消失,且这种舵翼气动干扰特性对不同舵翼相对夹角情况同样适用; 研究结果可用于简化固定鸭舵火箭弹气动特性的研究方法,提高火箭弹气动外形设计效率。     

某型火箭弹划伤、起泡翼片铝板利用试验研究

针对某型火箭弹翼片所用铝材,在生产加工过程中造成的划伤、起泡等缺陷,严重影响质量,以致不能使用.通过一系列对比试验研究,提出了解决上述缺陷的有效途径.     

船载火箭炮发射动力学仿真

研究了利用民用船舶作为栽体进行火箭炮发射时的动力学问题.通过虚拟样机技术对船栽火箭炮系统进行了合理简化和建模;根据海浪波能谱,计算船舶摇荡运动的功率谱密度,计算产生船舶的随机摇荡运动;用ADAMS软件计算了莱火箭炮在横浪、斜浪和顶浪3种航行状态下发射时的动力响应.结果表明,船载火箭炮在顶浪或横浪状态下射击效果较好.该结论对船栽火箭炮系统的实际使用具有参考价值,计算结果也可以作为研究船载火箭炮射击密集度的依据.     

某火箭炮高低机动力性能试验台设计

针对某火箭炮高低机传动的可靠性问题,设计了专用的动力性能测试试验台,完成了试验台的结构组成及测控系统的设计。该试验台以工控机为核心,传统机械传动试验台为基础,并通过控制电涡流制动器模拟调炮工况;测控系统以虚拟仪器Labview为开发平台,以多通道数据采集系统采集各参数,实现了对高低机的动力性能测试。     

刚柔耦合的火箭炮高低调炮动力学仿真

为准确描述火箭炮高低调炮中的动力学特性,对其进行刚柔耦合的动力学仿真分析。以刚柔多体动力学 理论为基础,利用SolidWorks、ANSYS 和ADAMS 软件构建火箭炮高低随动装置刚柔耦合动力学模型,通过对模型 进行检验及参数设置,并结合实际工况进行仿真对比,确定了起落架应力集中区域。仿真结果表明：该研究能准确 反映火箭炮高低调炮时的动态性能,可为进行调炮的运动精度及可靠性分析提供数据支持,为高低随动装置的设计 优化提供参考。     

火箭橇试验动态点火信号监测方法

以火箭橇的试验环境为背景,对火箭橇试验过程中动态点火信号的实时监测进行了研究,通过对接触式和非接触式为代表的多种测试方法进行对比,选取了一种非接触式高精度和高可靠性的动态点火信号实时监测方法,进行了实验室验证和现场试验验证,证明了该方法的可行性。     

一种低温发动机系统动态仿真的快捷方法

根据低温发动机系统动态仿真的特点,提出以温度、压力、质量流量和焓流量为基本变量的分段集中参数IRC方法,用此方法建立了发动机主要组件的模型,在AMESim平台上进行了仿真。这种方法提高了发动机系统模块化建模的效率,增加了组件模型的通用性,方便了仿真系统的搭建,并且系统结构简单直观,仿真结果可信实用。     

基于碰撞作用的箱式火箭炮动力学仿真

多管火箭炮机动性强、制造成本低,是一种有效的近程压制武器。而精确开展该类火箭炮虚拟样机建模与动力学特性分析的关键是处理弹管碰撞问题。文中通过合理地施加运动约束和激励载荷。建立了包括火箭弹管内运动碰撞模型的全炮动力学模型,通过仿真计算得到了火箭炮的动力响应及其规律,为火箭炮结构优化设计和初始扰动计算做准备,具有一定的理论意义和实用价值。     

新型火箭发射平台动力学仿真与优化研究

针对基于连杆机构的新型火箭发射平台驱动力矩优化问题,建立了该新型火箭发射平台动力学模型,利用ADAMS软件,进行了无平衡机和有平衡机情况下系统动力学仿真,通过对仿真结果进行分析,比较有平衡机和无平衡机两种情况下系统机构在运动状态的受力状况,并用参数化优化设计方法、以驱动力矩最小为目标,利用ADAMS软件对平衡机的参数进行了优化设计,显著降低了机构的驱动力矩。研究结果为进一步开展新型火箭发射平台研究提供了理论依据和设计基础。     

抛索火箭系统主动段绳索动力学特性研究

针对抛索火箭系统主动段绳索复杂的动力学特性,建立了基于多体动力学方法的绳索模型;数值仿真了真实火箭推力作用下绳索主动段飞行动力学过程及其动态特性。研究结果表明:主动段绳索运动呈波动状态,绳索速度和绳索内张力呈现规律性波动,随着编号增加,速度波动幅度先增大后减小,绳索内张力波动的幅度和大幅波动持续时间先减小后增大,绳段最大速度达到325.42 m/s,绳段内张力的峰值达到了8 162.5 N。仿真计算结果与试验数据较一致,该研究成果对抛索火箭系统绳索选择和系统弹道设计有参考价值。