水下高速射弹论文-张鹤

水下高速射弹论文-张鹤

导读:本文包含了水下高速射弹论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:并联射弹,水下运动,多相流场,弹道特性

水下高速射弹论文文献综述

张鹤[1](2019)在《高速射弹水下并联运动多相流场及弹道特性研究》一文中研究指出超空泡减阻技术是近年来备受关注的一种水下武器减阻技术,采用该技术设计的高速超空泡射弹主要应用于反鱼雷和反水雷作战系统。高速射弹在水下并联运动过程中,不仅会出现穿越气水界面、空化、湍动等复杂的流动现象,形成由气、汽、液介质共同组成的复杂多相流场,而且还存在多弹体相互扰动及流场与运动的耦合作用,是一类典型的动态流固耦合相互作用问题,开展相关研究具有重要的理论意义和应用价值。本文采用数值模拟和实验研究相结合的方法,对高速射弹在水下并联运动过程中的多相流场和弹道特性开展了深入研究。主要研究内容和成果如下:基于RANS方程,引入VOF多相流模型描述气水界面,引入空化质量输运方程描述空化现象,采用重迭网格方法和六自由度运动模型描述流场与运动的耦合作用,建立了可适用于水下并联运动过程多相流及射弹流体动力、运动轨迹计算的数值模拟方法,并利用实验数据验证了数值模拟方法的有效性。采用基于气体动力的高速射弹水下并联运动发射装置,开展了高速射弹水下并联运动的自由飞行实验。通过高速摄像测量获得了高速射弹水下并联运动过程的图像数据,并对图像数据进行处理获得了射弹运动速度、轨迹和姿态的时变历程。给出了高速射弹同步及异步水下并联运动过程中空泡生成、发展、闭合和脱落等多相流场演化特性以及射弹的水中弹道特性和尾拍运动特性,分析了径向间距对多相流场特性和弹道特性的影响、典型头型射弹水下并联运动的失稳状态。参照实验条件开展了高速射弹水下并联运动的数值模拟,研究了高速射弹水下同步并联运动的多相流场特性以及流体动力特性,揭示了射弹同步并联入水过程中姿态改变的机理。在此基础上,进一步分析了异步并联射弹空泡演化机理,以及发射时差对高速射弹水下并联运动过程弹道特性的影响。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

李东旭[2](2011)在《水下超空泡高速射弹数值分析与试验》一文中研究指出利用Fluent软件对水下超空泡高速射弹流场超空泡特性、尾拍、水下有效射程进行了分析,并进行了试验验证。在此基础上展望了超空泡技术应用于水下高速射弹的前景。(本文来源于《四川兵工学报》期刊2011年10期)

刘立栋,张宇文,滕鹏桦[3](2011)在《水下高速射弹超空泡运动建模与仿真》一文中研究指出建立并简化了水下高速射弹动力学和运动学模型。基于空泡模型假设和空泡截面独立扩张原理,确定了空化数与速度、深度的耦合计算关系;定义了水下射弹尾翼穿刺前的临界空化数;对水下高速射弹弹道特性进行了仿真研究。仿真计算结果表明:水下射弹有效射程受初始入射角影响较大;随着初始入射角的增大,有效射程逐渐减小;提升初速度可以带来有效射程的增大,但增幅效果不显着,在满足预定指标条件下应合理选择初速度;初始攻角对射弹弹道散布影响较大,初始角速度对其影响很小,但较大的初始角速度会带来明显的攻角变化。(本文来源于《应用力学学报》期刊2011年05期)

弋辉,张宇文,袁绪龙,王亚东[4](2011)在《水下高速射弹空泡形态与阻力特性研究》一文中研究指出试验研究射弹在水下带空泡高速运动存在诸多限制,为了获得水下高速射弹的空泡形态和阻力系数的变化规律,分别采用CFD仿真软件和应用基于空泡截面独立扩张原理建立的公式来研究水下高速射弹的空泡形态及阻力特性。研究结果表明,仿真计算结果与公式计算结果吻合良好;随着空化数的减小,空泡的相对长度、相对直径和长细比都在增大;在小空化数下,空泡前部形态基本不变,阻力系数主要为压差阻力系数,其值基本不变。提出了水下高速射弹外形设计步骤:公式计算初步建立模型—仿真计算修改模型—试验确立模型,旨在为射弹的外形设计提供参考。(本文来源于《鱼雷技术》期刊2011年04期)

杨献文,孟浩[5](2009)在《基于推力矢量的水下高速射弹控制研究》一文中研究指出针对水下高速射弹的尾舵自身产生空化等的不足,提出了利用空化器和推力矢量实现对水下高速射弹的运动控制方案.首先,对水下高速射弹的非线性数学模型进行了线性化处理,得到了系统定深航行的状态空间模型;然后,分别应用鲁棒极点配置算法和最优控制算法设计系统的控制器并进行了仿真分析,仿真结果显示系统的动态性能得到明显改善,并且最优控制算法在系统深度控制方面具有更加优越的性能.(本文来源于《应用科技》期刊2009年09期)

熊天红,李铁鹏,易文俊,吴军基[6](2009)在《水下高速射弹超空泡形态与阻力特性研究》一文中研究指出基于Rayleigh-Plesset方程的单一介质可变密度混合模型,建立了自然空化流动的多相流模型,利用软件Fluent6.0对水下高速射弹空泡流动进行了数值模拟,计算了4种射弹模型在高速运动下的超空泡形态以及阻力系数,分析了射弹空化器直径、长细比和空化数等对射弹超空泡几何形态以及阻力特性的影响.仿真结果表明,随着空化数的增加,超空泡直径与长度减小;空化器直径对射弹阻力特性的影响显着;增加航行体的长细比,可以获得更小的阻力系数.(本文来源于《弹道学报》期刊2009年02期)

易文俊,王中原,熊天红,周卫平[7](2008)在《水下高速射弹超空泡减阻特性研究》一文中研究指出基于Rayleigh-Plesset单一介质可变密度混合多相流模型,利用Fluent6.2对带圆盘空化器射弹的阻力特性进行了数值研究.计算了圆盘空化器射弹的空泡形态,分析了空化器直径、空化数、射弹长径比、超空泡形态对射弹超空泡减阻特性的影响,计算了高速射弹的自然超空泡减阻率.结果表明,空化数变化对射弹的阻力特性影响不大;头部空化器直径对射弹阻力系数影响明显;在超空泡状态下,增大射弹长径比,射弹阻力系数减小;高速射弹的超空泡减阻率可达95%以上.(本文来源于《弹道学报》期刊2008年04期)

杨献文[8](2008)在《水下高速射弹的数学建模与控制研究》一文中研究指出获取高速性能一直是水下射弹不懈追求的目标,由于流体阻力的存在使常规水下射弹尚不能突破40m/s的速度限制。而超空泡技术的出现可使射弹在水中的阻力减小90%左右,水下射弹可以实现大于100m/s以上的高速飞行。超空泡减阻技术对水下射弹的研制产生了巨大影响,目前各海军强国纷纷投入巨资研发基于超空泡技术的水下射弹(称为水下高速射弹),可以预见水下高速射弹关键技术一旦突破,海战模式必将出现重大改观。论文对水下高速射弹的运动特性进行了详细地分析,建立了水下高速射弹的非线性数学模型,并重点对水下高速射弹的控制方法进行了研究。实现水下高速射弹高速运行最重要之处是必须有先进的控制系统和先进的推进系统。针对水下高速射弹的尾舵自身产生空化等不足,提出了采用摆动发动机作为水下高速射弹的推进系统,利用空化器和推力矢量实现对水下高速射弹的运动控制。水下高速射弹在高速运行时,射弹全部或大部分表面被空泡包裹,使水下高速射弹动力学特性与常规水下武器有所不同。应用牛顿定律及相关的力学理论,详细地分析了水下高速射弹的受力情况,并在此基础上建立了水下高速射弹的非线性数学模型,然后对水下高速射弹的运动方程进行分析,并利用小扰动原理对数学模型进行了线性化处理,推导了水下高速射弹定深航行的线性运动微分方程组。根据水下高速射弹巡航段的特性,针对水下高速射弹的定深航行状态空间模型,分别设计了基于鲁棒极点配置的状态反馈控制器和LQR最优控制器。仿真结果表明,所设计的控制器明显改善了系统的动态性能,且LQR控制器比鲁棒极点配置控制器具有一定的优越性。然后在考虑噪声干扰情况下,应用LQG控制理论,设计了系统的LOG最优控制器,仿真结果表明LQG控制器具有一定的抗干扰能力,使系统具有了一定的鲁棒性。鉴于滑模变结构控制具有适应性强、鲁棒性好、响应速度快及容易工程实现等优点,应用滑模变结构控制理论设计了水下高速射弹的控制器,仿真结果显示系统的动态性能得到明显改善,响应速度明显提高。并对在考虑外界干扰和系统参数不确定情况下检验了控制器的鲁棒性,从仿真结果来看,系统的动态性能依然良好。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2008-12-01)

熊天红,易文俊,吴军基,刘怡昕[9](2008)在《水下高速射弹超空泡流特性分析》一文中研究指出基于Rayleigh-Plesset方程的单一介质可变密度混合模型,建立了水下高速射弹自然空化流动的多相流模型,通过商业软件Fluent自定义函数将边界条件中的来流速度改写为时间函数并嵌入到软件中,分析了射弹在水下高速运动过程中超空泡几何形态的变化规律及其阻力特性,仿真结果表明:超空泡的相对长度、相对直径以及长细比随空化数增加而减小;超空泡的长细比越大,射弹的阻力系数越小;随着射弹速度衰减,射弹总阻力系数增大。(本文来源于《火炮发射与控制学报》期刊2008年03期)

易文俊,熊天红,刘怡昕[10](2008)在《水下高速射弹超空泡形态特性的数值模拟研究》一文中研究指出基于均匀多相流假设,建立了水下射弹自然超空化流动的多相流CFD模型,分析了带圆锥和圆盘空化器头部2种高速射弹模型所产生的超空泡形态特性。仿真结果表明,圆盘头形空化器有利于射弹超空泡的形成;超空泡的相对直径与相对长度随空化数增加而减小;空化数越小,超空泡的长细比越大,减阻效果也越好。最后,通过F luent软件的自定义函数模拟了带圆盘空化器头部射弹超空泡流发展过程,得到了射弹在水下高速航行过程中超空泡形态的变化特性,研究结果为进一步研究水下高速射弹空泡流水动力特性提供了理论参考。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2008年04期)

水下高速射弹论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

利用Fluent软件对水下超空泡高速射弹流场超空泡特性、尾拍、水下有效射程进行了分析,并进行了试验验证。在此基础上展望了超空泡技术应用于水下高速射弹的前景。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

水下高速射弹论文参考文献

[1].张鹤.高速射弹水下并联运动多相流场及弹道特性研究[D].哈尔滨工业大学.2019

[2].李东旭.水下超空泡高速射弹数值分析与试验[J].四川兵工学报.2011

[3].刘立栋,张宇文,滕鹏桦.水下高速射弹超空泡运动建模与仿真[J].应用力学学报.2011

[4].弋辉,张宇文,袁绪龙,王亚东.水下高速射弹空泡形态与阻力特性研究[J].鱼雷技术.2011

[5].杨献文,孟浩.基于推力矢量的水下高速射弹控制研究[J].应用科技.2009

[6].熊天红,李铁鹏,易文俊,吴军基.水下高速射弹超空泡形态与阻力特性研究[J].弹道学报.2009

[7].易文俊,王中原,熊天红,周卫平.水下高速射弹超空泡减阻特性研究[J].弹道学报.2008

[8].杨献文.水下高速射弹的数学建模与控制研究[D].哈尔滨工程大学.2008

[9].熊天红,易文俊,吴军基,刘怡昕.水下高速射弹超空泡流特性分析[J].火炮发射与控制学报.2008

[10].易文俊,熊天红,刘怡昕.水下高速射弹超空泡形态特性的数值模拟研究[J].舰船科学技术.2008

标签:;  ;  ;  ;  

水下高速射弹论文-张鹤
下载Doc文档

猜你喜欢