国家自然科学基金(11372136)
- 作品数：28 被引量：61H指数：6
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- 相关机构：南京理工大学中国人民解放军73917部队中国人民解放军陆军军官学院更多>>
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- 扭曲尾翼弹箭气动外形多目标优化被引量：7
- 2016年
- 为了提升掠飞末敏弹战术技术性能,将扭曲尾翼结构应用于弹箭气动布局,并在风洞实验基础上,结合计算流体力学、正交实验、逐步回归分析以及多目标遗传算法,对扭曲尾翼弹箭开展了以增旋、减阻为目标的气动外形多目标优化设计,最终给出了尾翼外形的Pareto优化方案。结果表明:采用扭曲尾翼结构有利于改善弹箭气动性能;所建立的气动参数代理模型,能对弹箭阻力系数和平衡转速进行准确预测,并得到了尾翼几何参数对其影响规律;基于多目标遗传算法最终得到的Pareto优化方案,达到了良好的增旋、减阻效果。该研究方法对扭曲尾翼弹箭气动优化设计具有参考意义。
- 陈亮刘荣忠郭锐赵博博刘磊杨永亮
- 关键词：数值模拟遗传算法多目标优化
- 一种带副翼无伞末敏弹气动特性仿真分析
- 2015年
- 为了探究不同尾翼末敏弹的气动特性,设计了带有副翼结构的无伞末敏弹模型,借助计算流体力学建立了无伞末敏弹的气动力仿真模型。数值计算结果表明不同尾翼结构对末敏弹的稳态落角和阻力系数有较大影响。当翼展从150 mm增至250 mm时,末敏弹的稳态落角从43°减至16°,阻力系数从0.78增至1.61。当副翼斜置角从0°增至60°时,稳态落角、导转力矩系数和阻力系数也在发生变化。这将为无伞末敏弹的设计提供有益参考。
- 李恒郭锐刘荣忠
- 关键词：计算流体力学气动特性副翼
- 新型掠飞末敏弹的捕获概率分析被引量：6
- 2016年
- 针对掠飞末敏弹新型扫描机理的作战效能进行评估,研究末敏弹在弹道末段的捕获特性。通过坐标变换的方法得到掠飞末敏弹的扫描线方程,耦合求解其六自由度弹道方程组,得到了弹丸的稳态扫描区域,通过证明扫描依赖区结论,进一步推导求解了捕获概率的解析公式。结果表明:掠飞末敏弹的空间扫描轨迹为螺旋线、扫描区域为圆柱体,平面上的扫描区域为左半椭圆;增加弹丸初速、降低弹丸射角、准确预估目标运动,能有效提升掠飞末敏弹的捕获概率,其中初速的影响更胜一筹;解析公式求得捕获概率与蒙特卡洛打靶法计算结果吻合较好,验证了公式的正确性。
- 赵博博刘荣忠郭锐陈亮刘磊杨永亮
- 关键词：末敏弹稳态扫描捕获概率
- S-S型旋翼末敏弹气动特性规律研究被引量：1
- 2017年
- 无伞末敏弹的稳定尾翼在母弹开舱前包裹于子弹外壁,因威力要求,子弹直径需要尽可能大,导致稳定尾翼的厚度较小,而末敏子弹下落速度较快,尾翼极易在空气动力的作用下发生挠曲变形。为深入分析尾翼结构参数对末敏弹气动特性及尾翼挠曲变形的影响规律,采用双向流体-固体耦合方法对S-S型旋翼末敏弹进行分析。研究结果显示:末敏弹阻力系数随弯折角α21的增大呈递增趋势,而随其余3个弯折角的增大呈递减趋势;转动力矩系数随4个弯折角的增大均呈递增趋势,随4个弯折比的增大均呈现准线性递增趋势,随两翼长宽比的增大呈递减趋势。高塔自由飞行试验结果表明,末敏弹阻力系数和转动力矩系数的仿真误差分别不超过7.8%和6.1%,证明了双向流体-固体耦合方法分析无伞末敏弹气动特性的可行性与正确性。
- 吕胜涛季丹丹刘荣忠郭锐马晓冬
- 关键词：末敏弹气动弹性气动特性自由飞行试验
- 基于地磁传感器的末敏弹姿态解算方法被引量：4
- 2018年
- 为了适应新型末敏弹姿态解算和引战配合的需要,基于地磁传感器提出了一种末敏弹姿态解算方法。结合末敏弹的稳态扫描运动特点,建立了地磁模型和基于地磁传感器的姿态解算方法,进行了地磁模型解算姿态的仿真,运用提出方法对末敏弹伞塔投放试验数据进行处理,得出了末敏弹实际稳态扫描过程中的姿态参数。
- 周连成刘荣忠郭锐
- 关键词：地磁姿态解算仿真
- 掠飞末敏弹滚转气动特性研究被引量：4
- 2018年
- 为研究掠飞末敏弹在高速滚转状态下的气动特性,对其进行了静态和自由滚转风洞实验研究,在此基础上,结合数值仿真和近似理论方法,分析了弹箭高速滚转运动对其气动参数的影响,并获得了不同马赫数下的平衡转速随尾翼结构参数的变化规律.结果表明:平衡转速随马赫数增加而增大,但变化斜率随马赫数增加有所减小;在相同马赫数下,平衡转速随攻角增加而减小,且变化规律具有非线性特性;增大尾翼根稍比、扭曲率以及后掠角均有利于提高弹箭平衡转速;弹箭在高速滚转状态下的气动特性与静止状态相比存在显著差异,除产生较大的偏航力矩外,还将导致俯仰力矩系数减小、压心位置前移等现象,这对提高尾翼弹箭飞行稳定性是不利的.
- 陈亮刘荣忠郭锐武军安杨永亮邢柏阳高科赵博博
- 关键词：数值模拟风洞实验
- 无伞末敏弹弹性尾翼气动特性研究被引量：1
- 2015年
- 针对无伞末敏弹尾翼薄、下落过程中容易发生变形甚至振动的问题,该文采用ANSYS Workbench对其弹性尾翼进行了双向流固耦合分析。结果表明,尾翼挠度随来流速度的增加呈准线性增加,最大挠度出现在向迎风面弯折的较大翼外侧角点,随来流速度的增加速率约为0.05 mm/(m·s-1)。随攻角的增加,阻力系数呈约0.05/(°)的准线性递减而升力系数呈约0.08/(°)的准线性递增。尾翼的高压区出现在平面部分与向迎风面弯折尾翼的连接处,且随着来流速度的增加,高压区作用面积逐渐扩大。
- 吕胜涛马晓冬刘荣忠郭锐
- 关键词：气动特性流固耦合
- 变截面爆炸成型弹丸垂直侵彻装甲钢板靶后破片质量模型被引量：2
- 2019年
- 考虑爆炸成型弹丸(explosively-formed projectile,EFP)变截面的特性,基于流体力学Bernoulli方程和绝热剪切理论,改进了EFP垂直侵彻装甲钢板靶后破片质量模型,结合已有的试验数据和数值仿真方法检验了改进后模型的准确性。在此基础上,分析了靶板厚度和EFP着靶速度对靶板和EFP产生的靶后破片质量的影响规律。结果表明:相比于改进前的模型,改进后的模型能够更准确地解释靶板和EFP产生的靶后破片质量随靶板厚度和EFP着靶速度的变化规律;当EFP着靶速度为1 650 m/s时,随着靶板厚度从30 mm增大到70 mm,EFP变截面的特性对靶板和EFP产生靶后破片质量的影响不断增强;当靶板厚度为40 mm时,随着EFP着靶速度从1 650 m/s升高到1 860 m/s,EFP变截面的特性对靶板和EFP产生靶后破片质量的影响不断减弱。
- 邢柏阳刘荣忠张东江陈亮侯云辉郭锐
- 关键词：爆炸成型弹丸
- 无伞末敏弹尾翼动态性能仿真分析被引量：1
- 2015年
- 尾翼作为为无伞末敏弹弹体提供大部分阻力及转动力矩的组成部分,气动特性问题成为末敏弹设计及优化工作的重心。尾翼厚度较小,在末敏弹运动过程中会受气动力作用而发生弹性变形,而无伞末敏弹复杂的外形结构及大攻角的运动状态难以采用常规方法进行气动力测量。为准确分析动态性能,根据功的互等理论,建立了无伞末敏弹平板尾翼的挠曲方程,并计算得到了尾翼在均布气动载荷作用下弯曲变形的解析解;采用双向流固耦合方法,获得了尾翼挠曲变形仿真解。结果显示,平板尾翼短边挠度曲线呈准线性,靠近约束边角点挠度最小。约束边挠度曲线不规则,角点处挠度最大。非约束长边挠度曲线较为平缓,两角点处挠度最小,与理论结果相吻合。
- 吕胜涛刘荣忠郭锐马晓冬
- 关键词：流固耦合
- 扭曲尾翼飞行器滚转特性被引量：3
- 2015年
- 为满足飞行器速度与转速匹配的要求,提出一种对斜置平板尾翼改进得到的扭曲尾翼.根据扭曲尾翼为飞行器提供滚转力矩的特性,在斜置平板尾翼模型的基础上,引入扭曲率与平均攻角来表示扭曲尾翼的几何特征,基于修正型的叶素理论建立四自由度刚体方程描述飞行器运动规律,并与数值仿真方法求解的平衡转速进行对比.计算结果表明:增大扭曲尾翼平均攻角、增加扭曲尾翼的扭曲率、减小翼展长度均能提高飞行器的转速,增加扭曲尾翼的根梢比对飞行器的平衡转速提升不大;在扭曲尾翼平均攻角不变的条件下,飞行器的平衡转速与扭曲率成线性关系.
- 赵博博刘荣忠郭锐张俊刘高陈亮
- 关键词：滚转特性
