高速冲压防空动能弹结构设计ABAQUS仿真(4)
时间:2022-01-13 22:22 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
(3) 贫氧推进剂技术。改善贫氧推进剂能量包括:改善含硼及其他金属燃烧剂的推进剂点火性能途径,合理组织含硼及其他金属燃烧剂推进剂在发动机内的燃烧,提高含硼及其他金属燃烧剂推进剂的燃烧效率,可以添加高能粘合剂,确保药柱在高速发射时的结构强度,耐冲击而且不碎裂。在超高速飞行时,提高贫氧推进剂在发动机内的点火性能、降低氧化剂在推进剂中所占的比例、采用高能推进剂、提高燃烧速度; (4) 弹体结构设计技术。为确保飞行状态稳定,动能弹质心和压心应符合飞行力学原理,因为没有尾翼,所以动能弹靠自旋稳定,旋转角速度为20000rmp。关键部件应特别加以关注结构强度能够保证正常工作,有较高可靠性,而且对发射装置也提出了较高的设计要求; (5) 数值模拟技术。又分为对外弹道的模拟和对内流场的模拟两种,对外弹道模拟包括 飞行过程中阻力与推力的变化的模拟,动能弹质量的变化以及固体火箭发动机工作参数对射程的影响,内弹道的数值模拟包括燃烧室、进气道以及拉瓦尔喷管的流动与燃烧数值模拟。计算技术在不断的进步,工程设计过程也越来越多地用数值模拟作为设计的重要参考依据; (6) 实验技术。包括设计过程中的试验和实弹打靶试验。设计试验包括试验用发动机的参数改变以及试验方案等,实弹打靶试验则包括弹道测量、场地选择等技术。最后还需对数值模拟结果进行分析总结,从而改进动能弹的设计。 以上这些关键技术之中,SFRJ技术是最为重要的,要首先攻克。目前,SFRJ的理论性能与其实际性能还有不小的差距,这也是SFRJ在武器型号上的工程应用还不是很广泛的原因。因此,尽快攻克这些关键键技术,提高SFRJ性能,是高速冲压推进防空动能弹研究的关键所在。 1。2 国内外高速冲压推进防空动能弹的发展现状 1。3 高速冲压推进防空动能弹强度分析的研究方法——有限元法 一般对高速冲压推进防空动能弹结构强度分析主要采用数值模拟的方法,可分为两类。有限差分法作为一类的代表,它的特点是相应的定解条件和直接求解基本方程的近似解。但对于形状比较复杂的问题进行数值模拟时,仿真得出结果精度将不能够保证,甚至还无法求解不能够收敛;数值分析方法作为另一类方法,先建立和原问题的相应的定解条件及基本方程相等效的积分法,之后建立近似解法,但这种解法只局限于形状较规则的问题,因此有限元数值模拟方法的出现对数值分析研究有相当重大意义。 有限元法的基本思想是将连续的不分离的求解区域离散成为一组有限个,并且按照一定方式和顺序相互连接在一起的单元体的组合体。由于单元体能够按不同的联结方式进行有序组合,而且单元本身又可以有不同的几何形状,因此可以将几何形状较复杂的求解域进行模型化。有限元法作为数值模拟分析方法的另外一个重要特点就是利用在每一个单元体内假设的近似函数来分片地表示全部求解域上待求的未知场函数。这样,一个问题的有限元分析过程中,场函数及其导数是未知的在各个节点上的数值就成为新的未知量,这样就使一个连续的无限自由度问题转变成离散的有限自由度问题。如果求解出这些未知量,就可以通过求解插值函数求出各个单元体内场函数的近似值,从而可以得到整个求解域上的近似解。随着单元数量的增多同时也是单元尺寸的减小,或者随着插值函数精确度的提高以及单元自由度的增加,得到的数值模拟结果近似程度将不断接近真实值。如果单元体是满足收敛条件的,得到的近似解最终将收敛于精确解[15]。 (责任编辑:qin) |