發(fā)布時(shí)間：2022-02-24 10:39

　　為了給某中大口徑坦克炮前向增強(qiáng)型旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定殺爆彈定距空炸彈底引信設(shè)計(jì)提供參考,利用空氣動(dòng)力學(xué)理論研究了該坦克炮彈丸外彈道自轉(zhuǎn)角速度衰減規(guī)律；利用流體力學(xué)軟件Fluent仿真研究了馬赫數(shù)、轉(zhuǎn)速和攻角對(duì)彈丸極阻尼力矩系數(shù)的影響,將極阻尼力矩系數(shù)進(jìn)行非線性擬合,代入外彈道轉(zhuǎn)速微分方程組進(jìn)行解算,得到轉(zhuǎn)速變化規(guī)律,將其結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果對(duì)比并通過靶場試驗(yàn)驗(yàn)證；利用傳熱學(xué)理論中的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱計(jì)算方法及熱-結(jié)構(gòu)耦合分析方法研究了膛內(nèi)高溫高壓燃?xì)鈱?duì)彈底引信底部零件的影響；利用彈性力學(xué)理論分析了錘擊試驗(yàn)機(jī)錘擊過程沖擊特性,利用ANSYS /LS-DYNA軟件模擬了不同質(zhì)量的測(cè)試產(chǎn)品在不同齒數(shù)錘擊狀態(tài)下所受的沖擊過載。通過建立彈丸外彈道自轉(zhuǎn)角速度衰減規(guī)律數(shù)學(xué)模型,用MATLAB編制計(jì)算彈丸外彈道轉(zhuǎn)速衰減規(guī)律的通用程序,得到了所研究坦克炮旋轉(zhuǎn)彈丸外彈道自轉(zhuǎn)角速度衰減規(guī)律。理論分析和4種經(jīng)驗(yàn)公式得到的數(shù)值基本一致,說明結(jié)果可信,可用于引信分析和設(shè)計(jì)。根據(jù)Fluent仿真分析結(jié)果可知,當(dāng)彈丸速度大于1.5 Ma時(shí),彈丸速度和攻角越大,極阻尼力矩系數(shù)越小,彈丸轉(zhuǎn)速越高,極阻尼力矩系數(shù)越大。攻角是導(dǎo)致彈丸極阻尼力矩系... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省211工程院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 前向增強(qiáng)型殺爆彈簡介
    1.3 本課題所依托項(xiàng)目簡介
    1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 計(jì)轉(zhuǎn)數(shù)定距彈丸轉(zhuǎn)速變化規(guī)律研究現(xiàn)狀
        1.4.2 來流速度、轉(zhuǎn)速和攻角對(duì)旋轉(zhuǎn)彈丸空氣動(dòng)力學(xué)參數(shù)影響研究現(xiàn)狀
        1.4.3 火炮膛內(nèi)高溫高壓燃?xì)鈱?duì)彈底引信的影響研究現(xiàn)狀
        1.4.4 錘擊試驗(yàn)機(jī)沖擊特性研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究內(nèi)容
2 旋轉(zhuǎn)彈轉(zhuǎn)速衰減規(guī)律分析與計(jì)算
    2.1 引言
    2.2 旋轉(zhuǎn)彈丸外彈道自轉(zhuǎn)角速度衰減經(jīng)驗(yàn)公式
        2.2.1 斯列斯金公式
        2.2.2 柔格里公式
        2.2.3 指數(shù)公式
        2.2.4 冪函數(shù)公式
    2.3 旋轉(zhuǎn)彈丸外彈道自轉(zhuǎn)角速度衰減規(guī)律數(shù)學(xué)模型
        2.3.1 基本假設(shè)
        2.3.2 旋轉(zhuǎn)彈丸表面摩擦應(yīng)力
        2.3.3 旋轉(zhuǎn)彈丸圓臺(tái)部產(chǎn)生的表面摩擦力矩
        2.3.4 旋轉(zhuǎn)彈丸尖拱部產(chǎn)生的表面摩擦力矩
        2.3.5 旋轉(zhuǎn)彈丸圓柱部產(chǎn)生的表面摩擦力矩
        2.3.6 旋轉(zhuǎn)彈丸彈帶部產(chǎn)生的阻力矩
        2.3.7 旋轉(zhuǎn)彈丸外彈道轉(zhuǎn)動(dòng)方程
    2.4 旋轉(zhuǎn)彈丸外彈道自轉(zhuǎn)角速度衰減規(guī)律數(shù)值仿真
        2.4.1 彈丸外彈道自轉(zhuǎn)角速度衰減規(guī)律仿真模型
        2.4.2 數(shù)值仿真結(jié)果
    2.5 本章小結(jié)
3 旋轉(zhuǎn)彈丸氣動(dòng)力特性仿真和試驗(yàn)研究
    3.1 引言
    3.2 空氣動(dòng)力學(xué)仿真理論和應(yīng)用
        3.2.1 流體力學(xué)控制方程
        3.2.2 多重參考系簡介
    3.3 仿真建模和計(jì)算條件
        3.3.1 模型建立與網(wǎng)格劃分
        3.3.2 邊界條件
    3.4 來流速度、轉(zhuǎn)速和攻角對(duì)極阻尼力矩系數(shù)的影響
        3.4.1 來流速度和轉(zhuǎn)速對(duì)極阻尼力矩系數(shù)的影響
        3.4.2 攻角對(duì)極阻尼力矩系數(shù)的影響
    3.5 用極阻尼力矩系數(shù)擬合解析式數(shù)值解算外彈道諸元
        3.5.1 旋轉(zhuǎn)彈丸外彈道轉(zhuǎn)速衰減規(guī)律微分方程組
        3.5.2 彈丸外彈道極阻尼力矩系數(shù)非線性擬合
        3.5.3 外彈道數(shù)值計(jì)算
    3.6 旋轉(zhuǎn)彈丸外彈道計(jì)轉(zhuǎn)數(shù)炸點(diǎn)精度試驗(yàn)
    3.7 本章小結(jié)
4 彈底引信底部零件膛內(nèi)熱-結(jié)構(gòu)耦合分析
    4.1 引言
    4.2 傳熱學(xué)理論基礎(chǔ)
        4.2.1 基本傳熱方式
        4.2.2 穩(wěn)態(tài)熱分析
        4.2.3 瞬態(tài)熱分析
    4.3 耦合場分析簡介
    4.4 熱-結(jié)構(gòu)耦合公式推導(dǎo)
        4.4.1 哈密頓原理
        4.4.2 熱流勢(shì)最小作用量原理
    4.5 彈底引信底部零件對(duì)流傳熱分析理論
        4.5.1 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)數(shù)學(xué)模型
        4.5.2 導(dǎo)熱數(shù)學(xué)模型
        4.5.3 理論計(jì)算結(jié)果
    4.6 彈底引信底部零件熱-結(jié)構(gòu)耦合仿真分析
        4.6.1 建模與網(wǎng)格劃分
        4.6.2 溫度場分析
        4.6.3 結(jié)構(gòu)場分析
    4.7 本章小結(jié)
5 發(fā)射環(huán)境實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)?zāi)M方法的理論和仿真研究
    5.1 引言
    5.2 錘擊試驗(yàn)裝置及原理
    5.3 錘擊試驗(yàn)機(jī)碰撞時(shí)間和沖擊加速度理論計(jì)算
        5.3.1 錘擊試驗(yàn)機(jī)回轉(zhuǎn)系統(tǒng)對(duì)機(jī)軸軸心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
        5.3.2 擊錘以不同齒數(shù)打擊鐵砧時(shí)的角速度
        5.3.3 碰撞時(shí)間的理論計(jì)算
        5.3.4 沖擊加速度峰值的理論計(jì)算
        5.3.5 理論計(jì)算結(jié)果
    5.4 仿真分析
        5.4.1 有限元軟件簡介
        5.4.2 仿真模型前處理
        5.4.3 模型求解與結(jié)果分析
    5.5 結(jié)論
6 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 研究結(jié)論
    6.3 本文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.4 需要進(jìn)一步探討的問題
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]前向增強(qiáng)殺傷榴彈對(duì)人員目標(biāo)殺傷威力分析[J]. 李超,李向東,陳志斌,李強(qiáng).  兵工學(xué)報(bào). 2014(07)
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碩士論文
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[2]彈丸發(fā)射和著靶的過載特性及模擬試驗(yàn)方法研究[D]. 李石磊.南京理工大學(xué) 2008
[3]外彈道初始段引信力學(xué)環(huán)境分析[D]. 馮彥哲.南京理工大學(xué) 2008
[4]某計(jì)轉(zhuǎn)數(shù)定距空炸榴彈外彈道系統(tǒng)仿真[D]. 武波涌.南京理工大學(xué) 2008
[5]液化天然氣儲(chǔ)罐熱分析及固體復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳曉燕.上海交通大學(xué) 2007



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