锥形减速结构流场热化学非平衡仿真

该文对充气式再入与减速技术(inflatable reentry and descent technology, IRDT)中使用的锥形减速结构流场进行了气动热仿真计算。计算模型基于有限体积法对N-S(Navier-Stokes)方程进行求解,使用非平衡双温度模型计算流场热化学反应。为了验证算法准确性,对钝体标准模型ELECTRE进行仿真计算,计算结果与飞行试验和文献结果基本相符。锥形减速结构仿真工况高度为70 km,来流Ma为13,仿真结果表明：激波后振动温度被激活,并逐渐升高至平动温度,同时空气中离解组元浓度逐渐升高;结构表面热流与压强在驻点附近沿径向快速降低,随后热流呈线性下降,压强近似为常量。对4种不同半锥角的锥形减速结构仿真结果进行了对比,结果显示：50°、 55°和60°半锥角激波位置及表面热流基本相同,65°半锥角激波距离前缘点更远,同时表面热流更低;4种半锥角驻点压强基本相同,外围压强随半锥角增加呈线性增加。仿真结果可为IRDT方案设计提供参考。     

锥形渐扩管内逆压梯度紊流场的数值仿真

用DLR（近壁低雷诺数）型k-ε紊流模型.BFC（边界拟合曲线坐标变换）法,对总扩散角为8°,扩散度为4的锥形渐扩管内充分发展的不可压粘性紊流进行数值仿真,研究不同数值入流边界条件对计算结果的影响以及整个流场主要流动参数的分布特性。     

独立驱动的超高速锥形调头轮设计与仿真

通过研究和总结现有卷接机组调头轮原理与特点，本文提出了一种非齿轮传动的，独立伺服电机驱动的锥形调头轮设计思路，并在PR0／E设计平台上展开具体的参数分析，设计、优化与仿真，从而有效提高了设计工作的效率。     

火箭弹在管内运动姿态的仿真

研究了火箭弹在管内的运动情形,给出一个通用的火箭发射系统的多刚体模型,用R-W法对这个多刚体模型进行了动力学建模,并编制了通用的火箭发射系统动力学仿真软件,最后对某火箭发射系统火箭弹在管内的运动姿态进行了模拟计算.     

水下滑翔机运动特性建模与仿真

为了模拟滑翔机在改变浮力大小、质心位置后产生滑翔运动的能力以及回转特性,针对水下滑翔机的运动控制特点,基于柯西霍夫方程,建立了水下滑翔机六自由度空间运动非线性仿真分析模型.对HUST-2号水下滑翔机在垂直平面内的滑翔运动以及回转运动的仿真结果和试验结果进行了比较,两者符合得较好,验证了数学模型的准确性,为利用该模型设计新型滑翔机提供了有效的工具.     

机械进给系统的运动特性及数字仿真

本文从滑动导轨面所处摩擦状态出发,建立了机械进给系统两自由度动力学模型;分析了影响进给系统稳定性的主要因素;提出了用于机械进给系统运动特性的数字仿真算法,并利用自制的试验装置对进给系统进行了动态响应试验.     

CATIA运动仿真的研究与应用

利用CATIA运动仿真模块(DMU Kinematics)可对已装配好的三维数模进行准确的运动仿真。用户可依照运动学原理,通过该模块提供的各种接头(Joint)创建约束自由度建立运动机构,并且分析机构的运动状态与运动轨迹。通过测试飞机舵面运动角度的实例,说明该模块在测试传感器量程选择、测试传感器安装支架设计等方面的应用。最后,利用运动仿真验证整个测试过程的合理性。     

曲柄滑块机构的运动仿真系统

采用VisualLisp语言对AutoCAD进行二次开发，通过对曲柄滑块机构的优化设计和参数化绘图，实现了曲柄滑块机构的运动仿真，并输出了运动线图和各种曲线，从而为研究平面四连杆机构提供了一种高效、快捷的方法。     

用于汽车稀释排气流量测量的锥形流量计特性

为实现稀释排气流量的精确测量,进行了锥形流量计的结构设计.建立锥形流量计流量的理论计算模型,编制了计算软件.应用Fluent计算流体动力学软件对锥形流量计进行流量仿真,并研究了锥体前后锥角大小、有无连接支撑杆以及气体温度等因素对流量计流量计量特性的影响.最后进行与标准临界文丘里喷嘴组的对比验证试验.结果表明,理论计算模型、仿真计算、试验验证的一致性较好,该流量计具有较高精度和稳定性,适合应用于汽车稀释排气流量测量.     

基于VB的平面连杆机构的运动分析与运动仿真

以VB编程语言为工具,在对平面连杆机构进行理论分析的基础上,建立了该机构的数学模型,编写出VB程序代码解答该机构的重要参数,并实现了从动件的角位移图、角速度图、角加速度图分析以及机构的运动仿真.     

多片尾翼布局弹箭气动特性数值计算

用数值模拟方法研究多片尾翼布局弹箭的气动特性．以三维Navier—Stokes方程为控制方程，用CFD方法对4片、6片与8片平直形尾翼和卷弧形尾翼弹箭的流场进行数值模拟研究，得到的气动特性结果与风洞实验结果基本吻合，为多片尾翼布局弹箭的气动设计及尾翼片数的合理选择提供了依据。     

Tests and Numerical Simulation of Aerodynamic Characteristics of Airfoils for General Aviation Applications

This paper was to validate the effects of airfoil thickness ratio on the characteristics of a family of airfoils. Research was carried out in different ways. First, tests were conducted in the wind tunnel. And numerical simulation was performed on the basis of tests. Results from calculation were consistent with tests, indicating that numerical method could help evaluate characteristics of airfoils. Then the results were confirmed by compared with empirical data. The study also showed that the determining factor of lift is not only the thickness ratio, but the angle of attack, the relative camber and the camber line. The thickness ratio appears to have little effect on lift coefficient at zero angle of attack, since the angle of zero lift is largely determined by the airfoil camber. According to the research, numerical simulation can be used to determine the aerodynamic characteristics of airfoils in different environment such as in the dusty or humid air.     

非线性横荡的数值计算和模型试验

本文用时间步进和边界元法,对在静水中由静止开始作横荡运动的三维柱体的流体动力问题进行了数值模拟,并在日本大学作了相应的模型试验.在计算中,自由面采用拉格朗日网格,物面和自由面的交界点同时满足其边界条件,外边界用不给定方向的单波假定.数值计算结果和模型试验结果吻合较好.     

多模毁伤元形成与侵彻效应的数值模拟

研究改变起爆方式使Octol炸药和球缺紫铜药型罩的柱锥型战斗部形成爆炸成型弹丸和杆式侵彻体两种毁伤元,采用AUTODYN-2D软件对点起爆和环形起爆方式下毁伤元形成与侵彻装甲钢靶进行数值模拟,分析起爆位置对毁伤元成形和侵彻能力的影响. 数值模拟结果表明,相同战斗部结构在5Dk(Dk为装药直径)炸高下,理想环形起爆半径条件下形成的杆式侵彻体对装甲钢的侵彻深度约为爆炸成型弹丸侵彻深度的2倍.     

火箭尾焰等离子体浓度分布数值计算

在火箭尾焰电磁波衰减影响研究中,需要了解火箭尾焰流场等离子体浓度分布.使用数值方法计算了固体火箭尾焰流场参数,应用等离子体浓度计算模型,对火箭尾焰流场等离子体浓度分布进行了数值计算,并对仿真计算结果进行分析,为研究穿越火箭尾焰电磁波干扰提供研究数据.     

V形尾翼无人机喷流对纵向气动影响数值模拟

研究了类似全球鹰的V形尾翼无人机与发动机喷流之间的干扰.采用有限体积法,求解全三维N-S方程,对进气道和喷口的内流场与全机外流场进行一体化数值模拟,给出了有、无喷流情况下在不同高度、马赫数、迎角以及相应发动机工作状态下的纵向气动特性,分析了喷流的干扰效应对飞机外流场造成的影响,从计算结果看,发动机喷流对飞机纵向气动力特性和力矩特性都有一定量的影响.这些可以作为V型尾翼无人机和发动机气动布局设计的参考.     

高速弹丸侵彻靶板能力及影响因素的数值研究

为改进和提高穿甲弹的侵彻性能，给弹丸设计过程中的参数优化提供理论依据，利用非线性动力有限元分析程序，对高速弹丸侵彻均质靶板进行了数值模拟。通过对弹丸侵彻靶板各种影响因素的数值模拟以及对计算结果的分析表明，弹丸对靶板的侵彻能力不是取决于它的整体功能，而是当靶板参数和弹材固定时，可用弹丸初始横截面积比动能来标志，数值模拟结果与现有的经验公式符合很好。     

Box-Behnken法研究底水油藏直井底水锥进影响因素

 底水锥进是影响底水油藏开发效果的重要因素。用某实际油藏资料建立了底水油藏的数值模型,在综合考虑各种影响底水锥进的单因素基础上,设计底水锥进影响因素的无因次参数群,应用数值模拟计算的累积产油、产水和产液量回归俞启泰水驱特征曲线,以求得反映直井见水特征的参数b（水驱特征曲线斜率）。以参数b 为研究对象,运用Box-Behnken 试验设计,通过曲面反应法研究不同因素对b 值的影响,并得出各影响因素对底水锥进的影响显著性、影响顺序和影响趋势。     

钢制长杆弹斜侵彻中厚靶板数值模拟

利用大型动力有限元分析软件,采用Johnson-Cook动态本构模型,对长杆弹侵彻中厚靶问题进行了数值模拟,给出了弹体与靶体的破坏变形发展过程及应力波传播过程,得到了弹体的受力曲线,数值模拟结果与已有的试验现象吻合较好。     

高超声速钝头体表面热流的数值模拟

高超声速飞行器表面热流的精确预测对于飞行器的安全至关重要。传统的模拟方法在预测热流中主要包括两个难点,一是传统的计算格式数值粘性太大;二是熵修正函数的引进限制了热流分辨率。为了解决上述两个问题,通过设计一可调参数,引进了可调数值粘性格式。为了使该格式适用于高超声速流动模拟,通过反扩散方法,将格式一致提升至二阶精度,并引进了与之相适应的熵修正函数。对三维球头和钝锥绕流进行了数值实验,结果表明,相对于传统格式,修正后的可调数值粘性格式可以显著降低热流计算对网格的依赖性,提高计算精度。