关于旋转弹丸气动力、外弹道计算研究

本文较为详细地研究了旋转弹丸的一些气动力,外弹道计算方法,归结了一套较为完整的旋转弹丸气动力,外弹道计算模型。并在此基础上编制了一个适用于旋转弹丸的气动力,外弹道计算统一程序,该程序使用方便,计算精度较高,为研究弹丸的外形,飞行稳定性等提供了一个有效的计算工具。     

不同引信头部外形参数对弹丸气动力的影响

为提高弹丸射击质量,采用LU隐式差分格式求解三维Navier-Stokes方程,对后体形状完全相同,具有不同引信头部外形参数的两种弹丸进行了数值模拟,得到了两者在马赫数0.7～3.0下的诸气动力参数和气动力特性的差异,并分析了产生的原因.计算结果表明:在弹丸设计过程中,应充分考虑引信结构、外形对弹丸气动力特性的影响,避免采用具有拐点的母线形状.     

可旋转鸭舵对旋转弹丸纵向气动特性的影响

利用有限体积TVD格式,对旋转弹丸的气动特性进行数值分析.对旋转弹丸SOCBT在马赫数为3的典型算例进行了验证计算,并进行了可旋转固定鸭舵对旋转弹丸纵向气动特性的影响的数值分析.计算了鸭舵位于不同方位角、不同飞行马赫数、不同攻角下时旋转弹丸的纵向气动力系数.研究结果表明,该数值分析方法能准确地分析纵向气动力系数随鸭舵方位角的变化规律,可为分析弹道修正规律提供依据.     

有攻角高超声速穿甲弹气动烧蚀的研究

该文采用“轴对称比拟”的研究方法，运用相似性理论，基于小横向流假设，研究了有攻角高超声速穿甲弹的气动烧蚀。通过耦合计算物面流线几何形状、比例因子、气动加热烧蚀模型，结果表明弹丸头部出现了严重的不对称变形，这将引起弹丸气动力的较大变化，可能导致弹丸飞行稳定性和密集度的降低，对今后进行高超声速穿甲弹的设计有重要的促进作用。     

增雨弹外形气动力数值分析

本文利用FLUENT商业软件,对增雨弹外形气动力进行模拟分析。得出弹体区域外流场的速度、压力数值大小及流场运动情况;同时也得到了不同马赫数下,阻力系数、升力系数变化规律;分析得到弹头部阻力和弹尾部阻力是组成增雨弹气动力的主要力。为了减小弹丸空气阻力和增大弹丸的射程,改变弹头形状和弹尾部形状是一个有效的方案。     

从弹丸自由飞行数据换算气动力系数的优化计算方法

本文采用线性气动力模型,根据弹丸的运动规律,按我国外弹道体系,对弹丸自由飞行数据的拟合方法进行了详细的讨论,并提出尾翼弹、旋转弹纸靶测试数据的优化处理方法。经用FORTRAN77语言设计计算机程序并经模拟计算和实例计算验证,效果良好,具有实用性。     

高旋弹二维修正引信双旋结构气动特性及气动力表征

针对配二维弹道修正引信高旋弹具有弹体气动参数非对称、纵向和横向修正紧密耦合等问题,为了准确表征高旋弹气动参数、明确修正弹丸气动特性和产生机理,提出了基于CFD (computational fluid dynamics)仿真的双旋结构气动力计算分析方法.在构建双滚转域流场仿真模型的基础上,对比了二维修正引信不同控制状态下的弹丸受力情况;明确了高旋弹固有气动力和二维修正引信所引起的气动力;建立并推导了攻角与滚转角耦合情况下的舵片受力模型.研究表明：针对二维修正组件,需要考虑合攻角与舵滚转角的相对位置关系以计算诱导阻力;受迎背风和舵片绕流影响,舵片受力模型和弹体的横、纵向气动力均随攻角、滚转角及马赫数变化.     

一种简单的外弹道设计计算机程序系统

随着近代计算机辅助设计和最优设计的出现,必然给外弹道设计带来新的课题,本文对此进行了初步的探讨;并且编制了三份计算机程序,分别用于弹丸的物理参数计算、空气动力系数计算、弹道和飞行稳定性计算。以此所组成的一个简单的程序系统,可用于旋转弹丸外弹道设计中的计算和分析,并可用于参数优化的研究。     

弹丸旋转角速度计算程序

本程序可以计算任一点弹道诸元和弹丸旋转角速度,并有表格曲线两种输出,适用于各种口径的枪、炮(高、地、航炮)弹药的计算。 程序功能 本程序对给定的弹道系数C,初速V_0,射角θ_0计算出以时间T为自变量,Q为步长的弹道诸元。然后计算全弹道各对应点的弹丸转速。 一次可以计算1～7条弹道,对每一条弹道打出下列结果:     

枪炮外弹道计算程序

程序功能本程序适用于枪炮弹丸(包括枪弹、地面火炮弹丸、高射炮弹、迫击炮弹、航空火炮弹丸以及空投炸弹等)在各种射击条件下的外弹道计算,可得到弹道顶点、落点以及任意点诸元,其结果宽行输出以时间t为自变量的弹道表,且可打印以射距离X为等间隔的弹道曲线。     

新型高速列车隧道空气动力学模型实验系统

目前高速列车隧道空气动力学模型实验系统主要用于分析隧道内压力波的变化规律,难以对空气动力学效应进行完整的分析.针对这一局限性,从科特流(Couette)理论出发,提出了一种新型实验系统即旋转式高速列车—隧道模型实验系统,介绍了该系统的可行性、结构、实验原理及其特点.分析表明:该新型实验系统结构简单、功能完善、成本低、实验重复性好,适用于进行高速列车通过隧道时产生压力瞬变、微气压波、列车活塞风、行车阻力和气动噪声等一系列空气动力学实验,并能测量隧道内和列车隧道环形空间的气流速度场,对研究高速列车隧道空气动力学问题有重要意义.     

超音速三角翼多场耦合分析研究

为了对超音速三角翼在气动加热作用下的结构和气动耦合特性进行系统分析和研究,分别采用有限元方法和计算流体力学方法,建立结构和气动分析模型,在此基础上,建立热流、气动压力到有限元节点和有限元节点位移、温度到气动节点的插值模型,确立气动、结构模型之间压力场、热场、温度场和位移场的耦合关系,通过多轮迭代计算,获得考虑耦合效应的结构和气动特性。通过某马赫数为3的三角翼的计算和验证,可以得出,此方法能够对超音速飞行器的气动和结构耦合问题进行比较准确的分析,在超音速飞行器设计中具有较大应用价值。     

一种新型排气消声器试验研究

对一种新型的阻抗复合式柴油机排气消声器进行了试验研究，结果显示这种结构的消声器在消声性能上有很好的表现，而且由于采用新的结构，其空气动力性能表现良好，对柴油机本身的影响也较小。     

基于高精度模型的机翼气动结构多学科设计优化方法

利用低自由度协同优化方法对轻型飞机机翼进行了气动/结构多学科设计优化,气动和结构两个子系统实现了并行,其中气动分析采用CFD软件Fluent,结构分析优化采用有限元软件MSC.Patran＆Nastran。建立了基于Catia、Gambit和Fluent等通用软件的气动自动化分析模型。提出了利用三系数四次响应面模型拟合机翼上的升力分布以实现不同子系统并行和气动力的传递。以气动自动化分析模型和三系数四次响应面气动载荷分布模型为基础,提出了面向高精度气动分析的气动分析代理模型的建立方法。机翼优化结果表明LDFCO/V1方法可以成功地利用高精度模型实现机翼气动/结构多学科设计优化。     

空气动力学与汽车造型

通过分析空气动力学对汽车造型的影响 ,说明空气动力学与汽车的造型有着十分密切的关系。空气动力学的发展推动了汽车造型的发展 ,而汽车造型的发展 ,反过来又促进空气动力学的进步。同时 ,对汽车的未来造型作了进一步的估计     

汽车侧风稳定性的双向耦合方法研究

基于汽车空气动力学与系统动力学双向耦合提出了一种Fluent与Matlab的在线耦合算法.并对侧风工况下某微型面包车的气动以及稳定性进行研究.汽车在9 m/s的稳定侧风环境下行驶1 s,双向耦合方法相对于传统的单向耦合方法计算得到的汽车侧向位移、侧向力、横摆力矩分别减小3.3%,4.8%,17.8%,相应的汽车侧向速度、横摆角速度等的差距都超过了6.0%.并且这种差距会随着作用时间的增加逐渐增大.结果表明:车辆运动状态受气动力的影响不能忽视;汽车的侧向力并不一定随着横摆角变大而增大,要综合考虑汽车的侧向速度与横摆角速度的影响;双向耦合方法建立了汽车空气动力学与系统动力学之间的紧密联系,得到的结果更加切合实际.      

非定常气动力状态空间模型及其在气动伺服弹性建模中的应用

研究了一种基于CFD／CSD耦合计算的气动伺服弹性系统建模的一般方法。该方法将气动伺服弹性系统看作气动、结构、控制三个相互耦合的环节，分别建立各个环节状态方程再组装成完整的气动伺服弹性系统模型。着重讨论了非定常气动力状态空间模型建立的系统辨识方法，并对非定常气动力脉冲响应计算进行了深入的探讨。通过将CFD／CSD耦合直接计算与状态方程计算的结果进行对比，表明该方法得到的模型精度好、效率高、易于使用、可扩展性好。     

磁悬浮列车在隧道内影响活塞风速的因素

从空气动力学的基本方程出发 ,推导了按非恒定流计算活塞风速的理论公式 .通过理论计算和结果分析 ,对磁悬浮列车在进入隧道后 ,影响活塞风速度的因素进行了较系统的研究 .     

侧向气动力对汽车稳态响应的影响

考虑侧向气动力的影响,建立了简化的二自由度汽车动力学模型,推导了横摆角速度增益与风压中心及汽车外形问的关系,提出了主、次气动稳定性因子的概念,阐明了影响汽车稳态响应的主要因素是主气动稳定性因子,次气动稳定性因子可以忽略不计。为分析气动力对汽车稳态响应的影响,改善汽车高速行驶稳定性提供了理论依据和简易评价方法。