共形光學(xué)導(dǎo)引頭能夠使導(dǎo)彈具有更高速度、減少導(dǎo)彈命中目標(biāo)時(shí)間、增加導(dǎo)彈飛行距離。這就要求共形整流罩要既滿足成像系統(tǒng)的像質(zhì)要求，還要能夠承受導(dǎo)彈超音速飛行時(shí)引起的氣動(dòng)力與氣動(dòng)熱載荷。目前，國內(nèi)驗(yàn)證整流罩強(qiáng)度主要采用大量風(fēng)洞試驗(yàn)方式，這樣既浪費(fèi)人力物力，又存在導(dǎo)引頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的盲目性，所以能夠找到一種數(shù)值仿真方法為風(fēng)洞試驗(yàn)提供參考，將是解決這個(gè)問題的關(guān)鍵。 針對(duì)上述問題，論文分四部分逐層開展研究工作： 首先依據(jù)流體動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)及結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)理論，推導(dǎo)了適用于超音速共形整流罩的熱流固耦合有限元計(jì)算方法，得到了計(jì)算基本方程。依據(jù)熱流固耦合分析理論，利用有限元分析軟件建立聯(lián)合仿真平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了順序熱流固耦合場(chǎng)數(shù)值聯(lián)合仿真。解決了耦合場(chǎng)分析過程中氣動(dòng)載荷數(shù)據(jù)傳遞方法及對(duì)流換熱系數(shù)取值問題。 之后完成口徑203mm，長(zhǎng)徑比1：1橢球型整流罩風(fēng)洞測(cè)壓試驗(yàn)，速度為2.0Ma、2.5Ma及3.0Ma，攻角為0°、10°、20°及30°。通過數(shù)值仿真對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果，仿真數(shù)值準(zhǔn)確度達(dá)到95%以上，驗(yàn)證了數(shù)值仿真準(zhǔn)確性。 根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)使用橢球型整流罩，提取速度2.0Ma、2.5Ma及... 

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
    1.1 本課題的研究意義
    1.2 共形紅外導(dǎo)引頭技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 整流罩相關(guān)技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
    1.4 本文研究工作重點(diǎn)及論文結(jié)構(gòu)
        1.4.1 論文研究工作
        1.4.2 文章結(jié)構(gòu)安排
第2章 超音速共形導(dǎo)引頭整流罩熱流固耦合仿真
    2.1 引言
    2.2 導(dǎo)引頭整流罩耦合場(chǎng)有限元分析數(shù)值計(jì)算基礎(chǔ)
        2.2.1 熱固耦合有限元分析方法
        2.2.2 流固耦合有限元分析方法
        2.2.3 熱流固耦合有限元分析方法
    2.3 氣動(dòng)載荷數(shù)據(jù)傳遞計(jì)算方法
        2.3.1 流體動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算結(jié)果傳遞
        2.3.2 風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果傳遞
    2.4 超音速共形導(dǎo)引頭整流罩工作環(huán)境分析
        2.4.1 研究對(duì)象選擇與流體動(dòng)力學(xué)分析
        2.4.2 數(shù)值仿真結(jié)果分析
    2.5 熱流固耦合分析實(shí)現(xiàn)
        2.5.1 氣動(dòng)載荷獲得與信息整理
        2.5.2 溫度場(chǎng)解算
        2.5.3 熱流固耦合仿真計(jì)算
        2.5.4 氣動(dòng)載荷信息傳遞
    2.6 對(duì)流換熱系數(shù)確定
        2.6.1 參考模型設(shè)計(jì)
        2.6.2 結(jié)果分析
    2.7 小結(jié)
第3章 超音速共形導(dǎo)引頭整流罩風(fēng)洞數(shù)值對(duì)比試驗(yàn)研究
    3.1 引言
    3.2 超音速共形導(dǎo)引頭風(fēng)洞試驗(yàn)
        3.2.1 風(fēng)洞試驗(yàn)設(shè)備
        3.2.2 風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?br>        3.2.3 風(fēng)洞試驗(yàn)及結(jié)果
    3.3 超音速共形導(dǎo)引頭數(shù)值對(duì)比風(fēng)洞試驗(yàn)
        3.3.1 共形整流罩模型仿真分析
        3.3.2 數(shù)值對(duì)比
        3.3.3 結(jié)果分析
    3.4 小結(jié)
第4章 超音速共形導(dǎo)引頭整流罩光機(jī)特性分析
    4.1 引言
    4.2 超音速共形導(dǎo)引頭整流罩結(jié)構(gòu)特性分析
        4.2.1 流固耦合仿真計(jì)算
        4.2.2 計(jì)算結(jié)果與分析
    4.3 超音速共形導(dǎo)引頭整流罩光學(xué)特性分析
        4.3.1 擬合整流罩面型輪廓曲線
        4.3.2 光學(xué)成像質(zhì)量對(duì)比
    4.4 不同整流罩材料數(shù)值對(duì)比
        4.4.1 超音速整流罩材料
        4.4.2 流固耦合分析及對(duì)比數(shù)值結(jié)果
        4.4.3 結(jié)果分析
    4.5 小結(jié)
第5章 超音速共形導(dǎo)引頭整流罩與彈體連接結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.1 引言
    5.2 初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.2.1 整流罩連接結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)依據(jù)
        5.2.2 共形整流罩連接結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)
        5.2.3 結(jié)構(gòu)熱流固耦合仿真及結(jié)果分析
        5.2.4 共形整流罩連接結(jié)構(gòu)形式改進(jìn)設(shè)計(jì)
    5.3 超音速共形整流罩連接結(jié)構(gòu)優(yōu)化
        5.3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)原理
        5.3.2 優(yōu)化參數(shù)設(shè)定
        5.3.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
        5.3.4 優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果分析
    5.4 小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文主要研究成果
    6.2 特色與創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間學(xué)術(shù)成果情況
指導(dǎo)教師及作者簡(jiǎn)介
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]軍用光學(xué)整流罩技術(shù)研究的進(jìn)展[J]. 趙洪衛(wèi),侯天晉,朱斌.  激光與紅外. 2010(09)
[2]光學(xué)鏡面磁流變拋光的后置處理[J]. 宋辭,戴一帆,彭小強(qiáng),石峰.  光學(xué)精密工程. 2010(08)
[3]保形光學(xué)在導(dǎo)引頭中的應(yīng)用[J]. 張學(xué)成,徐榕,劉莉.  兵工自動(dòng)化. 2010(04)
[4]折/衍混合消熱差共形光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 孫金霞,劉建卓,孫強(qiáng),方偉.  光學(xué)精密工程. 2010(04)
[5]超音速光學(xué)導(dǎo)引頭整流罩的形狀優(yōu)化[J]. 魏群,艾興喬,姜湖海,宣明,賈宏光.  光學(xué)精密工程. 2010(02)
[6]藍(lán)寶石整流罩與金屬彈體新型的連接方法研究[J]. 殷勝昔,楚建新.  航空精密制造技術(shù). 2010(01)
[7]空間天文儀器中的鈹鏡結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析[J]. 宋立強(qiáng),楊世模,陳志遠(yuǎn).  紅外與激光工程. 2009(05)
[8]紅外導(dǎo)引頭整流罩技術(shù)研究[J]. 黃秋,陳亦慶,高志峰,翟學(xué)鋒.  應(yīng)用光學(xué). 2009(05)
[9]紅外窗口氣膜冷卻數(shù)值研究[J]. 唐奇,仝宗凱,全棟梁.  戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2009(01)
[10]空間天文儀器反射鏡材料優(yōu)化與應(yīng)用研究[J]. 宋立強(qiáng),楊世模,陳志遠(yuǎn).  材料導(dǎo)報(bào). 2008(12)

碩士論文
[1]保形紅外頭罩測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)目標(biāo)檢測(cè)與控制系統(tǒng)研究[D]. 張金江.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3698944