傘式折疊懸浮翼結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)及其動(dòng)力學(xué)特性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-25 18:36
懸浮彈是一種以子母彈結(jié)構(gòu)形式的新式"被動(dòng)式"防空彈藥。以母彈為載體,懸浮子彈填裝在母彈中,在預(yù)定的時(shí)間、地點(diǎn)開(kāi)倉(cāng)拋撒懸浮子彈群。為了建立立體式防御屏障,采用空中懸浮裝置實(shí)現(xiàn)子彈系統(tǒng)的短暫懸浮,使整個(gè)子彈群形成彈幕屏障。本文通過(guò)建立一種小型化的、輕量化的、無(wú)動(dòng)力源的、展開(kāi)呈準(zhǔn)剛性狀態(tài)的折疊傘式懸浮裝置,進(jìn)行相應(yīng)的展開(kāi)及其運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特性研究,主要工作內(nèi)容如下:針對(duì)懸浮子彈在被拋撒之后,具有較高的牽連轉(zhuǎn)速,柔性傘是無(wú)法在復(fù)雜的高轉(zhuǎn)速環(huán)境中起懸浮作用的,設(shè)計(jì)一種張開(kāi)呈剛性狀態(tài)的傘式懸浮裝置。初步制定了幾種傘式懸浮裝置參考方案。利用反推法,先假定三種準(zhǔn)剛性傘型,建立三種準(zhǔn)剛性傘流場(chǎng)的CFD仿真數(shù)值模型,對(duì)三種傘型進(jìn)行對(duì)比,分析其懸浮能力,通過(guò)比較反過(guò)來(lái)再優(yōu)化傘式懸浮裝置的初步方案。最終確定了傘式懸浮裝置的結(jié)構(gòu)組成,包括傘衣、管套式伸展臂、展開(kāi)機(jī)構(gòu)、限位裝置等。再通過(guò)Fluent流體仿真軟件,對(duì)展開(kāi)后的傘式懸浮裝置,建立不同來(lái)流速度、攻角下的CFD數(shù)值仿真,分析其氣動(dòng)力特性,再結(jié)合懸浮子彈下落過(guò)程的動(dòng)力學(xué)方程,得到了傘式懸浮裝置的懸浮能力與速度v、攻角δ、影響因子a有關(guān),并建立了力學(xué)模型。利用A...
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 懸浮裝置的研究現(xiàn)狀
1.3 傘式懸浮裝置的研究現(xiàn)狀
1.3.1 伸展臂結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
1.3.2 傘式模型的研究現(xiàn)狀
1.3.3 傘—彈運(yùn)動(dòng)學(xué)的研究現(xiàn)狀
1.3.4 傘—彈系統(tǒng)空氣動(dòng)力學(xué)的研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究思路、方法及主要內(nèi)容
2 傘式懸浮裝置的總體結(jié)構(gòu)與懸浮能力分析
2.1 懸浮彈工作原理及傘式懸浮裝置
2.2 傘式懸浮裝置模型主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化
2.2.1 假定傘形
2.2.2 懸浮裝置的空間限制
2.2.3 傘衣支撐結(jié)構(gòu)類(lèi)型的選擇
2.2.4 管套式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化
2.2.5 伸展臂的支撐裝置
2.2.6 傘式懸浮裝置的主體結(jié)構(gòu)
2.3 傘式懸浮裝置其他結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3.1 限位裝置的工作原理及結(jié)構(gòu)
2.3.2 解鎖裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理
2.3.3 緊鎖裝置的方案
2.4 傘式懸浮裝置的懸浮能力
2.4.1 CFD流場(chǎng)模型簡(jiǎn)化
2.4.2 完全展開(kāi)后傘式懸浮裝置的流場(chǎng)仿真
2.4.3 傘式懸浮裝置懸浮能力的理論
2.5 本章總結(jié)
3 懸浮子彈系統(tǒng)的力學(xué)理論模型
3.1 傘式懸浮裝置流場(chǎng)的氣動(dòng)力模型
3.1.1 基本控制方程
3.1.2 邊界條件
3.1.3 方程的離散和求解
3.2 離心力下懸浮裝置的展開(kāi)理論分析
3.3 傘式懸浮裝置展開(kāi)時(shí)的碰撞模型
3.4 傘式懸浮裝置展開(kāi)列位后的運(yùn)動(dòng)力學(xué)模型
3.4.1 戰(zhàn)斗部-準(zhǔn)剛性傘的坐標(biāo)系及轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.4.2 戰(zhàn)斗部-準(zhǔn)剛性傘受力分析
3.4.3 戰(zhàn)斗部-準(zhǔn)剛性傘運(yùn)動(dòng)方程
3.5 本章小結(jié)
4 傘式懸浮裝置展開(kāi)過(guò)程研究
4.1 展開(kāi)過(guò)程中的接觸碰撞仿真及碰撞過(guò)程的應(yīng)力分析
4.1.1 軸向動(dòng)槽座與上槽座的接觸碰撞
4.1.2 不同材料下徑向伸縮管展開(kāi)的接觸碰撞
4.2 限位裝置作用過(guò)程仿真
4.3 各級(jí)管套的展開(kāi)運(yùn)動(dòng)分析
4.3.1 徑向伸展臂運(yùn)動(dòng)過(guò)程
4.3.2 徑向伸展臂運(yùn)動(dòng)仿真
4.3.3 不同初始轉(zhuǎn)速情況下的各級(jí)管套展開(kāi)運(yùn)動(dòng)分析
4.4 本章總結(jié)
5 基于戰(zhàn)斗部-準(zhǔn)剛性傘的運(yùn)動(dòng)仿真
5.1 仿真模型建立與分析
5.1.1 懸浮子彈系統(tǒng)模型的建立
5.1.2 相關(guān)參數(shù)的設(shè)定
5.1.3 施加載荷
5.1.4 仿真結(jié)果
5.2 偏差因素下的懸浮子彈飛行軌跡
5.2.1 延遲開(kāi)傘時(shí)間的影響
5.2.2 拋撒彈道傾角的影響
5.2.3 戰(zhàn)斗部質(zhì)量的影響
5.2.4 傘式懸浮裝置阻力系數(shù)的影響
5.3 準(zhǔn)剛性傘在下落時(shí)幾個(gè)馬赫數(shù)處的流場(chǎng)特征
5.4 本章總結(jié)
6 結(jié)束語(yǔ)
6.1 所做工作總結(jié)
6.2 有待進(jìn)一步解決的問(wèn)題
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]懸浮彈旋翼結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其氣動(dòng)力的影響分析[J]. 蘇京昭,錢(qián)建平,黃維平,李定鵬,郭淳. 兵工自動(dòng)化. 2015(06)
[2]旋轉(zhuǎn)降落傘系統(tǒng)角運(yùn)動(dòng)及穩(wěn)定性分析[J]. 馬曉冬,郭銳,劉榮忠,呂勝濤. 彈道學(xué)報(bào). 2015(02)
[3]基于Adams的傘彈系統(tǒng)降落過(guò)程動(dòng)力學(xué)仿真[J]. 張俊,曹俊,陳敏. 電子機(jī)械工程. 2015(01)
[4]基于Adams的傘-彈系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性仿真[J]. 王瑞,曹詠弘. 計(jì)算機(jī)仿真. 2014(09)
[5]環(huán)形降落傘阻力系數(shù)及流場(chǎng)分析[J]. 陳明長(zhǎng),唐海鋒,李濤,馬文勇. 南陽(yáng)理工學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(03)
[6]多管?chē)姎庑D(zhuǎn)裝置氣動(dòng)分析和試驗(yàn)研究[J]. 季溢棟,錢(qián)建平,居仙春,雷偉. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2014(04)
[7]渦輪驅(qū)動(dòng)懸浮裝置動(dòng)力特性分析和試驗(yàn)[J]. 胡西博,錢(qián)建平,季溢棟,雷偉. 四川兵工學(xué)報(bào). 2013(03)
[8]十字傘傘群的多節(jié)點(diǎn)靜力學(xué)模型和氣動(dòng)力特性計(jì)算[J]. 韓雅慧,楊春信,徐曉東. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2012(04)
[9]錐形降落傘開(kāi)傘過(guò)程流動(dòng)結(jié)構(gòu)相互作用的數(shù)值模擬[J]. 吳卓,曹義華,宋乾福. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2009(07)
[10]傘彈系統(tǒng)九自由度動(dòng)力學(xué)模型[J]. 唐乾剛,張青斌,張曉今,楊濤,寇保華. 兵工學(xué)報(bào). 2007(04)
博士論文
[1]柔性織物折疊建模技術(shù)及展開(kāi)過(guò)程數(shù)值仿真研究[D]. 程涵.南京航空航天大學(xué) 2013
碩士論文
[1]懸浮子彈旋翼氣動(dòng)特性及結(jié)構(gòu)特性研究[D]. 蘇京昭.南京理工大學(xué) 2015
[2]懸浮子彈氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)特性研究[D]. 李定鵬.南京理工大學(xué) 2015
[3]懸浮子彈藥彈道解算模型及彈道方案研究[D]. 雷偉.南京理工大學(xué) 2014
[4]炮射布陣式懸浮彈幕特性及其協(xié)同反導(dǎo)效能研究[D]. 居仙春.南京理工大學(xué) 2014
[5]懸浮子彈藥滯空懸浮裝置研制與試驗(yàn)[D]. 季溢棟.南京理工大學(xué) 2014
[6]平面柔性可展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及展開(kāi)研究[D]. 謝雅琪.浙江大學(xué) 2013
[7]懸浮子彈藥懸停技術(shù)研究[D]. 胡西博.南京理工大學(xué) 2013
[8]碰撞動(dòng)力學(xué)的剛?cè)崮P捅容^研究[D]. 栗鵬.青島理工大學(xué) 2012
[9]降落傘開(kāi)傘過(guò)程的流固耦合技術(shù)研究[D]. 郁洪軒.南京航空航天大學(xué) 2010
[10]降落傘氣動(dòng)變形分析[D]. 張曉木.浙江大學(xué) 2010
本文編號(hào):3609025
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 懸浮裝置的研究現(xiàn)狀
1.3 傘式懸浮裝置的研究現(xiàn)狀
1.3.1 伸展臂結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
1.3.2 傘式模型的研究現(xiàn)狀
1.3.3 傘—彈運(yùn)動(dòng)學(xué)的研究現(xiàn)狀
1.3.4 傘—彈系統(tǒng)空氣動(dòng)力學(xué)的研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究思路、方法及主要內(nèi)容
2 傘式懸浮裝置的總體結(jié)構(gòu)與懸浮能力分析
2.1 懸浮彈工作原理及傘式懸浮裝置
2.2 傘式懸浮裝置模型主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化
2.2.1 假定傘形
2.2.2 懸浮裝置的空間限制
2.2.3 傘衣支撐結(jié)構(gòu)類(lèi)型的選擇
2.2.4 管套式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化
2.2.5 伸展臂的支撐裝置
2.2.6 傘式懸浮裝置的主體結(jié)構(gòu)
2.3 傘式懸浮裝置其他結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3.1 限位裝置的工作原理及結(jié)構(gòu)
2.3.2 解鎖裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理
2.3.3 緊鎖裝置的方案
2.4 傘式懸浮裝置的懸浮能力
2.4.1 CFD流場(chǎng)模型簡(jiǎn)化
2.4.2 完全展開(kāi)后傘式懸浮裝置的流場(chǎng)仿真
2.4.3 傘式懸浮裝置懸浮能力的理論
2.5 本章總結(jié)
3 懸浮子彈系統(tǒng)的力學(xué)理論模型
3.1 傘式懸浮裝置流場(chǎng)的氣動(dòng)力模型
3.1.1 基本控制方程
3.1.2 邊界條件
3.1.3 方程的離散和求解
3.2 離心力下懸浮裝置的展開(kāi)理論分析
3.3 傘式懸浮裝置展開(kāi)時(shí)的碰撞模型
3.4 傘式懸浮裝置展開(kāi)列位后的運(yùn)動(dòng)力學(xué)模型
3.4.1 戰(zhàn)斗部-準(zhǔn)剛性傘的坐標(biāo)系及轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.4.2 戰(zhàn)斗部-準(zhǔn)剛性傘受力分析
3.4.3 戰(zhàn)斗部-準(zhǔn)剛性傘運(yùn)動(dòng)方程
3.5 本章小結(jié)
4 傘式懸浮裝置展開(kāi)過(guò)程研究
4.1 展開(kāi)過(guò)程中的接觸碰撞仿真及碰撞過(guò)程的應(yīng)力分析
4.1.1 軸向動(dòng)槽座與上槽座的接觸碰撞
4.1.2 不同材料下徑向伸縮管展開(kāi)的接觸碰撞
4.2 限位裝置作用過(guò)程仿真
4.3 各級(jí)管套的展開(kāi)運(yùn)動(dòng)分析
4.3.1 徑向伸展臂運(yùn)動(dòng)過(guò)程
4.3.2 徑向伸展臂運(yùn)動(dòng)仿真
4.3.3 不同初始轉(zhuǎn)速情況下的各級(jí)管套展開(kāi)運(yùn)動(dòng)分析
4.4 本章總結(jié)
5 基于戰(zhàn)斗部-準(zhǔn)剛性傘的運(yùn)動(dòng)仿真
5.1 仿真模型建立與分析
5.1.1 懸浮子彈系統(tǒng)模型的建立
5.1.2 相關(guān)參數(shù)的設(shè)定
5.1.3 施加載荷
5.1.4 仿真結(jié)果
5.2 偏差因素下的懸浮子彈飛行軌跡
5.2.1 延遲開(kāi)傘時(shí)間的影響
5.2.2 拋撒彈道傾角的影響
5.2.3 戰(zhàn)斗部質(zhì)量的影響
5.2.4 傘式懸浮裝置阻力系數(shù)的影響
5.3 準(zhǔn)剛性傘在下落時(shí)幾個(gè)馬赫數(shù)處的流場(chǎng)特征
5.4 本章總結(jié)
6 結(jié)束語(yǔ)
6.1 所做工作總結(jié)
6.2 有待進(jìn)一步解決的問(wèn)題
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]懸浮彈旋翼結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其氣動(dòng)力的影響分析[J]. 蘇京昭,錢(qián)建平,黃維平,李定鵬,郭淳. 兵工自動(dòng)化. 2015(06)
[2]旋轉(zhuǎn)降落傘系統(tǒng)角運(yùn)動(dòng)及穩(wěn)定性分析[J]. 馬曉冬,郭銳,劉榮忠,呂勝濤. 彈道學(xué)報(bào). 2015(02)
[3]基于Adams的傘彈系統(tǒng)降落過(guò)程動(dòng)力學(xué)仿真[J]. 張俊,曹俊,陳敏. 電子機(jī)械工程. 2015(01)
[4]基于Adams的傘-彈系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性仿真[J]. 王瑞,曹詠弘. 計(jì)算機(jī)仿真. 2014(09)
[5]環(huán)形降落傘阻力系數(shù)及流場(chǎng)分析[J]. 陳明長(zhǎng),唐海鋒,李濤,馬文勇. 南陽(yáng)理工學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(03)
[6]多管?chē)姎庑D(zhuǎn)裝置氣動(dòng)分析和試驗(yàn)研究[J]. 季溢棟,錢(qián)建平,居仙春,雷偉. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2014(04)
[7]渦輪驅(qū)動(dòng)懸浮裝置動(dòng)力特性分析和試驗(yàn)[J]. 胡西博,錢(qián)建平,季溢棟,雷偉. 四川兵工學(xué)報(bào). 2013(03)
[8]十字傘傘群的多節(jié)點(diǎn)靜力學(xué)模型和氣動(dòng)力特性計(jì)算[J]. 韓雅慧,楊春信,徐曉東. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2012(04)
[9]錐形降落傘開(kāi)傘過(guò)程流動(dòng)結(jié)構(gòu)相互作用的數(shù)值模擬[J]. 吳卓,曹義華,宋乾福. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2009(07)
[10]傘彈系統(tǒng)九自由度動(dòng)力學(xué)模型[J]. 唐乾剛,張青斌,張曉今,楊濤,寇保華. 兵工學(xué)報(bào). 2007(04)
博士論文
[1]柔性織物折疊建模技術(shù)及展開(kāi)過(guò)程數(shù)值仿真研究[D]. 程涵.南京航空航天大學(xué) 2013
碩士論文
[1]懸浮子彈旋翼氣動(dòng)特性及結(jié)構(gòu)特性研究[D]. 蘇京昭.南京理工大學(xué) 2015
[2]懸浮子彈氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)特性研究[D]. 李定鵬.南京理工大學(xué) 2015
[3]懸浮子彈藥彈道解算模型及彈道方案研究[D]. 雷偉.南京理工大學(xué) 2014
[4]炮射布陣式懸浮彈幕特性及其協(xié)同反導(dǎo)效能研究[D]. 居仙春.南京理工大學(xué) 2014
[5]懸浮子彈藥滯空懸浮裝置研制與試驗(yàn)[D]. 季溢棟.南京理工大學(xué) 2014
[6]平面柔性可展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及展開(kāi)研究[D]. 謝雅琪.浙江大學(xué) 2013
[7]懸浮子彈藥懸停技術(shù)研究[D]. 胡西博.南京理工大學(xué) 2013
[8]碰撞動(dòng)力學(xué)的剛?cè)崮P捅容^研究[D]. 栗鵬.青島理工大學(xué) 2012
[9]降落傘開(kāi)傘過(guò)程的流固耦合技術(shù)研究[D]. 郁洪軒.南京航空航天大學(xué) 2010
[10]降落傘氣動(dòng)變形分析[D]. 張曉木.浙江大學(xué) 2010
本文編號(hào):3609025
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/3609025.html
最近更新
教材專(zhuān)著