ABAQUS高速冲压防空动能弹结构设计与仿真(2)
2.1.2 计算条件和工况 8
2.1.3 燃烧室温度、比冲和推力随空燃比的变化关系 9
2.1.4 燃烧产物的质量分数随空燃比的变化关系 11
2.1.5 燃烧室温度随入口空气温度的变化关系 12
2.2 含金属Mg和Al的固体燃料的热力计算及发动机性能分析 13
2.2.1 燃烧室温度和比冲随空燃比的变化关系 13
2.2.2 燃烧产物的质量分数随空燃比的变化关系 15
3 高速冲压推进防空动能弹的结构及力学特性 17
3.1 高速冲压推进防空动能弹的基本结构及其原理、特点 17
3.2 固体燃料冲压发动机的组成 18
3.3 超声速进气道 18
3.3.1 进气道的用途与分类 18
3.3.2 超声速进气道的工作过程 19
3.4 燃气在燃烧室中的流动与燃料燃烧特性 19
3.5 喷管 21
3.6 高速冲压推进防空动能弹结构和材料特性分析 22
3.7 高速冲压推进防空动能弹着靶受力计算模型建立 22
3.7.1 轴向惯性力 22
3.7.2 径向惯性力 23
4 高速冲压推进防空动能弹受力分析的相关理论研和究方法 25
4.1 有限元法 25
4.2 非线性有限元 26
4.3 粘弹性力学理论 26
4.4 有限元软件——ABAQUS 27
5 发射过程中有限元模型的建立及分析 29
5.1 建立高速冲压推进防空动能弹发射时的实体模型 29
5.2 建模时的非线性处理 31
5.2.1 材料非线性处理 32
5.2.2 状态非线性处理 32
5.3 高速冲压推进防空动能弹材料属性 32
5.4 高速冲压推进防空动能弹全弹有限元分析 32
5.4.1 边界条件的加载 32
5.4.2 载荷的的加载 33
5.4.3 有限元模型网格单元的选择 33
5.4.4 高速冲压推进防空动能弹有限元模型 34
6 高速冲压推进防空动能弹侵彻时有限元模型的建立及分析 37
6.1 数值模拟方法 37
6.2 研究中存在的问题 37
6.3 建立高速冲压推进防空动能弹撞击时的实体模型 38
6.4 结果分析 39
总结 41
致 谢 42
参考文献 43
1 绪论
随着科学技术的不断发展，射程、精度和机动性已成为兵器设计的重要技术指标，射程是其中的主要技术指标，而增程是兵器技术发展的推动力。现代科学技术在武器领域的广泛使用和不断进步，使武器作战性能有了了大幅度的提高，增大武器射程竞相成为各国武器作战效能的权衡标准。
高速冲压推进防空动能弹作为一种新型弹药，使用固体燃料冲压发动机(SFRJ)作为动力装置，其工作原理是当弹丸从膛内发射出去之后，获得很高的初速。在高速飞行中，空气由进气锥头部的进气道进入发动机燃烧室，空气中的氧组分与燃料充分反应，产生的高温、高压燃气流经拉瓦尔喷管加速，以高超声速喷出，产生很高的后喷动量，以使弹丸获得很大的增速量。利用了空气中的氧气组分参与推进剂燃烧，提高了推进剂燃烧效率，因而增程效率有了较大提高。高速冲压推进防空动能弹在增程上有巨大潜力，国外很多国家早在20世纪70年代起，就已开始这方面的研究，到目前为止，高速推进防空动能弹已在部分国家进行试验，近期即可装备部队[1] 。
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