水下航行器底端开槽固体药柱燃烧模型与仿真

分析水下航行器固体药柱结构,根据几何燃烧定律,对药柱燃面推移情况进行研究,建立了底端开槽固体药柱的燃烧模型,运用仿真技术分析凹槽大小对药柱燃烧过程的影响.结果表明,该模型可模拟水下航行器药柱的燃烧过程,为其结构设计和优化及点火过程提供了可靠依据.     

新型凸轮发动机活塞强度分析及结构改进

新型凸轮发动机活塞工作环境恶劣,需承受很高的热负荷和机械负荷.为了分析新型凸轮发动机活塞的强度,对大功率条件下活塞的热状态和受力进行分析,确定了活塞的传热边界条件和机械边界条件,应用有限元分析软件对活塞进行了热-机械耦合仿真,并依据仿真结果提出了活塞结构加隔热螺钉的改进方案.对比改进前后两种活塞热-机械耦合分析结果表明:新型活塞热量集中在顶面,其余部分温度降低明显;活塞的轴向变形、径向变形、最大应力均有所降低,能够承受大功率条件下的载荷作用.所建立的模型可为分析凸轮发动机活塞在热车试验中出现的问题提供理论依据,同时可以为新型凸轮发动机的研制提供参考.     

逆变弧焊电源动态仿真及实验研究

在半桥电路小信号模型的基础上,采用平均电流控制方式设计了逆变直流弧焊电源的双闭环控制系统,并确定了其电流控制器和电压控制器的增益及各零点、极点角频率;在Matlab/Simulink环境下,利用所设计的控制器,建立了半桥逆变直流弧焊电源双闭环控制系统的动态仿真模型,在大信号下对逆变弧焊电源的稳态及空载-短路、短路-负载和负载-短路的动特性进行了仿真和分析,根据仿真结果对主电路和控制系统参数进行了优化设计;在所研究样机上进行了一系列实验。所得实验波形与仿真波形基本吻合,验证了研究方法的合理性,为逆变弧焊电源的设计提供了一种有效途径。     

虚拟训练系统中过程仿真实现方法研究

以装备操作过程为研究对象,通过基于知识的方法建立操作作业模型,采用数据库技术建立规则库,使用临时规则库存储操作作业,实现了虚拟训练系统中过程仿真,解决了过程仿真中并行操作问题,节约了系统开销时间,使过程控制同应用程序分离,提高了应用程序的通用性.     

舰空导弹发射空域低界仿真研究

为增加舰空导弹拦截低空目标的发射时机,研究了舰载直升机与舰艇协同制导下舰空导弹发射空域的低界.首先分别计算了单舰制导和舰栽直升机协同制导下发射区低界;然后通过仿真比较,得出空舰协同制导下比单舰制导下航路捷径增加了270%,发射空域低界的纵深显著增加的结论,为舰艇作战指挥决策提供了较好的理论依据.     

滚轮斜置式凸轮发动机的凸轮工作曲面设计与分析

以滚轮斜置式凸轮发动机的凸轮为研究对象,建立了凸轮的工作曲面方程.采用范成法对该凸轮工作面进行了加工,并用三坐标测量机对加工成型的工作面进行了实测.在凸轮工作面实测数据的基础上提出计算活塞前后滚轮中心之间距离的方法,为活塞滚轮轴孔的加工提供了依据.     

舰艇运动对鱼雷发射入水参数影响

舰艇运动对舰载鱼雷发射有较大影响。为了分析舰载鱼雷发射的入水参数,对舰载鱼雷发射入水参数的影响因素进行了研究,综合考虑了舰摇、舰速、发射管转角及鱼雷发射时舰艇姿态对鱼雷入水参数的影响,建立了鱼雷发射入水参数的数学模型,并分别对舰艇运动发射过程与静水中发射过程进行了仿真计算。仿真结果表明,舰艇运动下的鱼雷发射模型能更真实的反映鱼雷发射情况,为舰载鱼雷发射的研究提供参考。     

提拉缸式鱼雷发射装置内弹道建模与试验

为解决水面舰艇鱼雷发射作战准备时间长,载弹保障能力差的问题,提出了一种水面舰艇提拉缸式鱼雷发射装置方案。采用Simulink和Adams联合仿真的方式,建立发射装置高压空气发射过程的动力学模型,进行仿真分析,并基于小型原理样机对仿真结果进行了试验验证。仿真和试验结果表明：在气瓶压力为25 MPa时,发射过程中提拉缸峰值压力为9.3 MPa,整个装置零部件间最大接触力为66.6 kN,鱼雷出管速度达到14.7 m/s,最大加速度为236 m/s²,发射时间为0.14 s;研究结果验证了以提拉缸为动力组件的轻型鱼雷发射方案是可行的。     

水下航行器新型凸轮发动机点火起动仿真

为给水下航行器提供所需的动力,设计出一种新型凸轮发动机。对新型凸轮发动机的点火起动过程进行研究,运用热力学、动力学、空气动力学等理论,分别对燃烧室药柱燃烧过程、发动机配气过程、气缸工作过程和发动机运动过程用微分方程进行描述,建立凸轮发动机点火起动过程的仿真模型,并选用定步长四阶两点龙格—库塔的微分方程数值解法,运用Matlab软件编制仿真程序,对发动机进行点火起动过程的动态仿真,仿真结果表明,该发动机具有良好的起动特性,符合水下航行器的快速起动要求。仿真结果与台架试验结果一致,验证了新型凸轮发动机结构设计的可行性和仿真模型的正确性。所建立的模型可为分析台架点火起动试验中出现的问题、选择燃料进入时间提供理论依据,同时可以为分析水下航行器的起动过程提供参考。     

空气涡轮机带负载启动过程仿真

涡轮泵发射系统是目前世界上海军现役潜艇最先进的液压平衡式深水发射装置.空气涡轮机是涡轮泵发射系统的动力核心.为深入研究该涡轮机的工作特性,为进一步的研发工作奠定理论基础,运用热力学、空气动力学等理论建立空气涡轮机及其辅助系统的仿真模型,根据仿真模型编制仿真软件,进行空气涡轮机启动过程的动态仿真,并对仿真结果进行析.仿真结果表明,空气涡轮机带负载的启动特性可满足涡轮泵发射系统的要求.该模型不仅可用于该涡轮机的仿真研究以摸索其工作特性,其仿真结果还可为试验样机的总体设计及其试验的提供理论依据.