国家自然科学基金(10772196)
- 作品数：27 被引量：99H指数：7
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- 相关机构：中国人民解放军海军工程大学中国人民解放军海军指挥学院海军蚌埠士官学校更多>>
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- 相关领域：理学更多>>
- 超空泡水下航行体振动特性分析被引量：18
- 2008年
- 用有限元方法分析了超空泡水下航行体的固有特性,计算了自由边界条件下超空泡航行体的振动特性,求出了固有频率和模态,并选取对其结构性能有重要影响的四类模态,即梁弯曲模态、呼吸模态、径向模态和轴向弯曲模态绘制了三维模态图。研究表明,超空泡水下航行体无阻尼自由振动的首阶模态为梁弯曲模态;呼吸模态发生的初始频率较高;径向模态发生的初始频率较低;轴向弯曲模态发生的频率比较集中,变形较为复杂。所得结果为今后开展进一步的超空泡航行体结构动力学研究提供了模型基础。
- 杨传武王安稳
- 关键词：超空泡FEM结构动力学
- 动态轴向载荷对超空泡航行体振动特性的影响被引量：11
- 2008年
- 根据超空泡航行体水下运动特点,理论分析了作用在航行体上的动态轴向载荷,并采用有限单元法对超空泡航行体自由振动特性和动态轴向载荷作用下的动响应特性进行了数值仿真研究.数值计算结果表明:超空泡航行体轴向分布的径向振动模态具有颈缩特点,其振型呈现喇叭状,首阶径向振动模态固有频率为238.13 Hz;动态轴向载荷作用下超空泡航行体壳中各部分的振动特性不完全相同,特别是锥壳首部,其应变幅值逐步累积直至达到一个稳定的水平;在超空泡航行体上工作的设备需要避开一定的工作频率才能稳定工作.
- 杨传武王安稳
- 关键词：水下航行体超空泡轴向载荷有限单元法
- 双特征参数法与最优模态法在弹性直杆动力屈曲问题中解的一致性被引量：2
- 2013年
- 采用求解最优模态的方法,分别对弹性压应力波作用下受载端夹支和简支两种边界条件直杆的动力屈曲问题进行了探讨,研究中所设的屈曲模态不仅满足边界条件,而且满足文献所得的波前附加约束条件。研究发现屈曲模态中放大最快的模态所对应的临界力参数和惯性项的指数参数与双特征参数法所得的结果是一致的,即用双特征参数法求解所得屈曲模态就是最优模态。另外,计算表明,最低阶动力屈曲载荷远高于静力屈曲载荷,确定动力屈曲载荷时应计及横向惯性。
- 毛柳伟王安稳邓磊韩大伟
- 关键词：动力屈曲应力波弹性直杆
- 超空泡形态及其流动特性的数值模拟被引量：3
- 2010年
- 对圆盘空化器分别采用CFD、"1/3法则"和空泡截面独立扩展原理三种不同方法数值模拟了水下航行体定常自然超空泡外形及其流动特性。应用CFD方法基于粘性多相流的空泡捕捉法,采用六面体网格,选择Singhal空化模型和SST湍流模式,数值求解均质超空泡流场RANS方程。研究表明:泡形态时变特性是一种行之有效的工程估算方法,应用空泡截面独立扩展原理其计算结果与CFD方法吻合较好,说明了CFD方法用于超空泡流动仿真计算的可行性和独立性原理快速估算超空泡形态的准确性;同时超空泡外形主要与头部空化器有关,空泡长度会由于航行体本身存在变长;可优先选择空泡截面独立扩展原理对水下航行体超空泡外形进行快速估算。
- 孟庆昌张志宏刘巨斌顾建农
- 关键词：超空泡流动水下航行体计算流体力学
- 超声速圆盘空化器超空泡流动数值计算方法被引量：2
- 2011年
- 以超空泡射弹为研究背景,为分析在超声速条件下水的压缩性对圆盘空化器超空泡流场的影响,基于理想可压缩流体势流理论,提出了一套有限体积数值计算方法.采用可压缩流体满足的连续性方程和Tait状态方程,结合Riabouchinsky超空泡闭合模式,提出了针对超空泡流场反问题的一种求解方法.根据超空泡表面不可穿透条件,设计了一种新的超空泡外形迭代方式.在解决超声速圆盘空化器超空泡流场计算问题的基础上,分析了压缩性对超空泡形态和阻力系数的影响.在超声速条件下(马赫数为1.0～1.2),流体压缩性将导致超空泡前后略微不对称,前端比尾端截面更窄,空泡最大截面略微向后移;在相同空泡数下,随着马赫数的增加,空泡长细比逐渐增加,压差阻力系数也不断增加.计算结果与经验公式及有关文献结果吻合较好.
- 孟庆昌张志宏刘巨斌顾建农
- 关键词：超声速射弹超空泡有限体积法流体力学
- 圆柱壳在径向冲击载荷作用下的动力响应被引量：2
- 2014年
- 利用Hamilton原理得出轴向压力和径向冲击载荷作用下圆柱壳位移的运动微分方程,推导方程的解析解。通过数值计算,分析圆柱壳的位移随时间变化曲线,位移的幅频曲线以及应变随时间变化曲线和幅频曲线。数值计算结果表明,圆柱壳的径向和轴向位移要远大于周向位移;简谐激励频率为285 Hz,1 060 Hz,1 152 Hz,2 444 Hz,2 640 Hz,2 763 Hz,4 074 Hz时,径向位移幅值取值最大;简谐激励频率为285 Hz时轴向位移幅值取值最大;简谐激励频率为4 074 Hz时轴向应变幅值取得最大值;简谐激励频率为5 586 Hz,5 762 Hz,6 285 Hz时,周向应变幅值取值最大。
- 殷平化孙昌将
- 关键词：圆柱壳冲击载荷动力响应轴向压力
- 超空泡壳结构航行体尾拍分析被引量：2
- 2012年
- 完善并扩展了一个尾拍计算公式,分析了射弹的转动角速度,发现角速度随时间的变化趋势并非先增大后减小,而是直接减小.研究了超空泡壳结构航行体在匀速、加速和减速情况下的尾拍,讨论了不同航速下重力加速度对匀速航行体尾拍的影响.结果表明:航行体转动角速度和冲击力的振幅随时间总趋势是减小的;对于不同航速下的匀速航行体,航速越大,转动角速度和冲击力的振幅越大;重力加速度对高速超空泡航行体的尾拍影响很小.
- 李魁彬王安稳
- 关键词：超空泡壳结构水下航行体
- 轴向载荷下超空泡航行体动力稳定性的数值研究被引量：7
- 2011年
- 考虑超空泡航行体头部受到的轴向扰动载荷作用,推导了水下航行体动力失稳控制方程,进而利用Bolotin方法对水下航行体的动力稳定性问题进行了数值计算,得到了相应的临界频率曲线,并分析了载荷参数和航行体参数变化对主动力不稳定区域的影响规律,计算结果可为水下航行体的安全评估提供一定的理论依据。
- 施连会王安稳
- 关键词：动力失稳超空泡MATHIEU方程
- 基于Logvinovich原理射弹超空泡形态解析解研究被引量：3
- 2013年
- 为快捷、简便地分析运动射弹的超空泡形态,利用Logvinovich原理、Riabouchinsky空泡闭合模型和射弹动力学方程,推导了射弹运动过程中空泡形态解析解和空泡参数的计算公式,得到了自然超空泡扩展的一些规律。计算结果与经验公式比较,吻合较好。算例分析表明:首尾压差对射弹速度影响较小,当射弹速度不小于100m/s,射弹在水中的深度不大于100m时,压差的影响可以忽略;完整空泡扩展时间非常短,且随着射弹运动时间增大而减小,逐渐趋于平缓;空泡数0.06、射弹速度60m/s左右时,超空泡开始蜕化为局部空泡。
- 李魁彬王安稳施连会邓磊
- 关键词：超空泡射弹解析解
- 细长锥型射弹不可压缩超空泡流的数值计算方法被引量：1
- 2011年
- 假定理想不可压缩流体呈无旋定常流动、超空泡尾部Riabushinsky为闭合方式,基于水动力学势流理论及细长体理论,建立了描述水下细长锥型射弹超空泡流动的积分微分方程。该方法发展了求解该类方程的数值离散方法,提出了多种超空泡外形初值解,分析了它们对超空泡形态计算结果的影响,优化了计算过程,简化了初始迭代条件。计算得到的超空泡流动参数与相关文献的理论和实验结果吻合良好。
- 金永刚张志宏孟庆昌顾建农
- 关键词：流体力学细长体理论超空泡不可压缩流动射弹
