空投魚(yú)雷的開(kāi)傘及入水過(guò)程是典型的過(guò)載沖擊問(wèn)題,在對(duì)空投魚(yú)雷進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析時(shí)必須要考慮其開(kāi)傘及入水瞬間產(chǎn)生的沖擊載荷因素。空投魚(yú)雷的內(nèi)部功能零件和外部殼體結(jié)構(gòu)等在沖擊載荷作用下將產(chǎn)生結(jié)構(gòu)功能響應(yīng),這一具有特殊動(dòng)力學(xué)特性的響應(yīng)過(guò)程,可能會(huì)造成空投魚(yú)雷內(nèi)部零件功能失靈和外部殼體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度破壞等嚴(yán)重影響空投魚(yú)雷整體性能的問(wèn)題。對(duì)沖擊現(xiàn)象進(jìn)行理論分析,同時(shí)運(yùn)用有限元分析軟件對(duì)其進(jìn)行數(shù)值仿真模擬是分析空投魚(yú)雷在開(kāi)傘及入水過(guò)程中所涉及的過(guò)載沖擊問(wèn)題的有效方法,這對(duì)空投魚(yú)雷的設(shè)計(jì)與控制具有重要的指導(dǎo)意義。本課題針對(duì)空投魚(yú)雷在開(kāi)傘及入水過(guò)程中所涉及的沖擊動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,首先對(duì)開(kāi)傘及入水問(wèn)題的研究動(dòng)態(tài)與現(xiàn)狀進(jìn)行簡(jiǎn)要的回顧,其次對(duì)魚(yú)雷結(jié)構(gòu)在開(kāi)傘及入水過(guò)程中涉及的基本理論(過(guò)載沖擊與流固耦合)及對(duì)應(yīng)的分析方法做了簡(jiǎn)單介紹。接著從軟件LS_DYNA在流體-結(jié)構(gòu)耦合模擬及非線性動(dòng)力分析方面的適用性出發(fā),對(duì)LS_DYNA的數(shù)值仿真基本理論進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹,為后續(xù)運(yùn)用LS_DYNA對(duì)空投魚(yú)雷開(kāi)傘及入水進(jìn)行數(shù)值仿真模擬奠定了基礎(chǔ)。在本課題中運(yùn)用LS_DYNA有限元軟件首先對(duì)空投魚(yú)雷開(kāi)傘沖擊進(jìn)行動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析,驗(yàn)證魚(yú)雷殼體和環(huán)箍的強(qiáng)度是否符合設(shè)計(jì)要求。接著對(duì)空投魚(yú)雷進(jìn)行入水沖擊分析,考慮到結(jié)構(gòu)入水是一個(gè)復(fù)雜的流固耦合問(wèn)題,先對(duì)數(shù)值仿真模擬方法的可行性進(jìn)行了驗(yàn)證,并對(duì)仿真模擬過(guò)程中需要注意的問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)討論,在此基礎(chǔ)之上再對(duì)不同入水角度下的沖擊載荷進(jìn)行分析,尋求空投魚(yú)雷的最佳入水角度。最后建立最佳角度下的空投魚(yú)雷入水模型,并對(duì)魚(yú)雷結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性進(jìn)行分析,從中發(fā)現(xiàn)空投魚(yú)雷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的薄弱點(diǎn),驗(yàn)證其是否符合設(shè)計(jì)要求。本論文通過(guò)運(yùn)用LS_DYNA有限元分析軟進(jìn)行件數(shù)值仿真模擬,完成了對(duì)空投魚(yú)雷開(kāi)傘及入水瞬間沖擊動(dòng)力學(xué)的響應(yīng)分析,為空投魚(yú)雷的設(shè)計(jì)和控制提供一定的參考與指導(dǎo)。
【學(xué)位單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TJ630
【部分圖文】：

無(wú)論是過(guò)去、現(xiàn)在，還是將來(lái)，魚(yú)雷永遠(yuǎn)是一種最重要水中兵器。隨著現(xiàn)代??軍事技術(shù)的發(fā)展和軍事戰(zhàn)略部署的需要，．自上世紀(jì)六十年代開(kāi)始，水中兵器也朝??著超高速與遠(yuǎn)程運(yùn)載的方向發(fā)展——超空泡魚(yú)雷、火箭助飛魚(yú)雷和空投魚(yú)雷，如??圖１．１－１．３所示。??

軍事技術(shù)的發(fā)展和軍事戰(zhàn)略部署的需要，．自上世紀(jì)六十年代開(kāi)始，水中兵器也朝??著超高速與遠(yuǎn)程運(yùn)載的方向發(fā)展——超空泡魚(yú)雷、火箭助飛魚(yú)雷和空投魚(yú)雷，如??圖１．１－１．３所示。??酔．．４＊１．?．?．１１??圖１．?１超空泡魚(yú)雷?圖１．２火箭助飛魚(yú)雷??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｕｐｅｒｃａｖｉｔａｔｉｏｎ?ｔｏｒｐｅｄｏ?Ｆｉｇ．?１．２?ｒｏｃｋｅｔ－ａｓｓｉｓｔｅｄ?化ｒｐｅｄｏ??Ｆ＇??Ｉ?Ａ?，?＊?？?，＇１：．．讀??ｉ‘?ｉｉｉＴ?ＩＩＩ?Ｉ?ｌｉｉ＾＊＊?■，?．．．Ｉ．＇扣??ｊ?＇讀?．??ｋ．?黃??圖１．３空投魚(yú)雷??Ｆｉｇ．?１．３?ａｅｒｉａｌ?ｔｏｒｐｅｄｏ??空投魚(yú)雷因其在軍事戰(zhàn)略部署上的獨(dú)特地位，成為目前世界各國(guó)在兵器行業(yè)??中重點(diǎn)研發(fā)的對(duì)象。其發(fā)射方式主要有直升飛機(jī)和固定翼飛機(jī)空投，空投魚(yú)雷的??全彈道過(guò)程分為空中、入水、水下航行Ｈ階段，如圖１．４所示�？胀遏~(yú)雷在空中??的力學(xué)行為（開(kāi)傘和脫傘）將直接影響其入水角度、攻角和速度等參數(shù)�？胀遏~(yú)雷??的開(kāi)傘和入水動(dòng)作是一瞬態(tài)問(wèn)題，期間涉及到復(fù)雜的沖擊動(dòng)力學(xué)問(wèn)題和流固鍋合??問(wèn)題。在開(kāi)傘過(guò)程中

該方法具有能夠非常精確地描述結(jié)構(gòu)邊界運(yùn)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。但在處理大變形問(wèn)題??中，由于算法自身特點(diǎn)的限制，可能發(fā)生嚴(yán)重的網(wǎng)格崎變現(xiàn)象，這種現(xiàn)象對(duì)計(jì)算??的進(jìn)行不利Ｃ如應(yīng)用純拉裕朗日方法，圖２．４ａ所示在剛性墻附近的金屬棒在高速??沖擊下，由于沖擊面發(fā)生劇烈變形，求解結(jié)果的精度可能很低，如圖２．４ｂ所示。??ｉｌｉｉｉｉｊ?Ｍｉｌ??｜｜｜Ｌ?壓??；；團(tuán)：；Ｅ?棄?３?ＳｔＴ＇ｖ＇＾—ｒｉｉＴ??項(xiàng)?關(guān)ｉ喔！??＇?里槪??圖２．４純拉格朗日高速?zèng)_擊求解??巧?Ｆｉｇ．２．４?Ｐｕｒｅ?Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ?ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ?ｉｍｐａｃｔ??在ＬＳ＿ＤＹＮＡ的單元庫(kù)中多數(shù)單元都是低階單元，由于運(yùn)種求解方法在時(shí)間??域上采用顯示積分法，故對(duì)細(xì)密網(wǎng)格更加適合。在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行近似處理后，??只需求解關(guān)于每個(gè)自由度的獨(dú)立一元一次方程，且經(jīng)驗(yàn)表明，較少數(shù)量的高階單??元比較多數(shù)量的低階單元的效率更低。??２．５．２歐拉方法??歐拉（Ｅｕｌｅｒ）方法Ｗ空間坐標(biāo)為基礎(chǔ)，使用這種方法劃分的網(wǎng)格和所分析的??物質(zhì)結(jié)構(gòu)式相互獨(dú)立的，網(wǎng)格在整個(gè)分析過(guò)程中始終保持最初的空間位置不動(dòng)，??有限元節(jié)點(diǎn)即為空間點(diǎn)，其所在空間的位置在整個(gè)分析過(guò)程中始終是不變的，而??材料在網(wǎng)格中流動(dòng)
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 盧熾華,鄭際嘉;空投魚(yú)雷水平撞擊水面時(shí)的動(dòng)力響應(yīng)研究[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);1996年04期

2 王愛(ài)俊,喬新,厲蕾,陳宇宏;層合透明材料抗沖擊有限元數(shù)值模擬[J];工程力學(xué);1999年05期

3 孫明根;物體入水沖擊力的研究[J];艦船科學(xué)技術(shù);1982年04期

4 王少波,劉元杰,梁醒培,趙明皞,王正偉;彈性板在粘性流體中的耦合振動(dòng)分析[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2004年07期

5 鐘陽(yáng);鐘志華;李光耀;孫光永;徐峰祥;;機(jī)械系統(tǒng)接觸碰撞界面顯式計(jì)算的算法綜述[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2011年13期

6 盧熾華,何友聲;二維彈性結(jié)構(gòu)入水沖擊過(guò)程中的流固耦合效應(yīng)[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2000年02期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 宓莎;開(kāi)傘過(guò)載測(cè)試技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2875922