国家自然科学基金(11102088)
- 作品数：28 被引量：92H指数：7
- 相关作者：郭锐刘荣忠马晓冬张俊吕胜涛更多>>
- 相关机构：南京理工大学埃因霍温理工大学上海海洋大学更多>>
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- 末敏子弹减速减旋弹道的气动加热被引量：3
- 2015年
- 末敏子弹在火药燃气推力作用下从母弹舱内抛出后,其表面红外辐射主要源于减速减旋运动产生的气动加热。针对此问题,应用SIMULINK建立了末敏子弹减速减旋弹道的仿真模型,求解并分析了弹道诸元的变化规律。以部分弹道数据和气流参数为来流条件,利用FLUENT对其气动热进行了数值模拟,分析了不同飞行条件下的表面瞬态温度、压力分布规律。结果表明:末敏子弹在减速减旋段的速度较低,表面温度梯度较小,红外辐射特征较弱;高温区集中在弹头附近、伞盘以及连接杆部位;驻点温度的仿真结果与工程计算结果吻合较好。研究结论可为末敏弹的红外侦察预警仿真技术提供帮助。
- 张俊刘荣忠郭锐高天宇吴国夫
- 关键词：末敏弹气动加热
- 涡环旋转伞系统开伞充气过程仿真研究被引量：5
- 2013年
- 涡环旋转伞是一种典型的旋转降落伞,可靠充气展开是其旋转稳定工作的前提。文章以一种典型涡环旋转伞系统为研究对象,采用任意拉格朗日-欧拉流固耦合方法研究了无限质量和低速气流条件下的开伞充气展开过程。获得了充气过程中伞衣幅和伞绳的动态变化过程以及开伞动载、伞衣展开直径、伞绳拉力等时程变化规律。结果表明,非轴对称结构的涡环旋转伞系统在合适的开伞条件下,短时间内可实现稳定旋转,并具有良好可靠性。研究结果对旋转伞系统的减速导旋机理及其结构优化设计具有参考意义。
- 马晓冬刘荣忠郭锐张俊
- 关键词：数值仿真
- 高速飞行弹箭目标表面动态热辐射被引量：6
- 2017年
- 针对红外系统实时跟踪捕获高速飞行弹箭目标的关键问题,提出了一种用于求解其全弹道动态红外辐射(IR)特性的方法.以典型155mm口径无控弹箭为研究对象,基于Simulink建立了模块化的6自由度(DOF)刚体弹道仿真模型,数值计算并分析了弹道诸元的变化规律.应用热网络法建立了弹体表面耦合换热动态热辐射场的物理模型,推导了弹箭高速旋转飞行的气动加热计算模型,并利用蒙特卡洛(M-C)法考虑了环境热辐射的影响.运用Runge-Kutta法耦合求解节点热平衡方程组,得到了动态气动表面传热系数、温度场以及红外辐射场的分布规律,对比分析了目标在整个飞行过程、不同部位、不同波段内的红外辐射特征.结果表明:目标发射后,其表面温度迅速升高,越靠近弹头部,温度升高速率越快,峰值温度越高;在飞行前20s内,其红外辐射特征明显;随着飞行速度衰减,热量散失较快,辐射强度较弱,且主要集中于8~14μm波段.
- 张俊刘荣忠郭锐宋秋红
- 关键词：弹道模型气动加热红外辐射特性红外预警系统
- 末敏弹的可视化仿真研究被引量：6
- 2013年
- 研究末敏弹运动的实时跟踪与控制问题。因为末敏弹在运动过程中要打开减速伞与减旋翼,外弹道运动规律与常规制导导弹有很大的不同,因此构建末敏弹可视化仿真试验平台有一定的难度。根据典型末敏弹的结构特点及减速减旋段的运动特性,提出了一种利用Simulink/Matlab和VR技术对其进行可视化仿真研究的方法。仿真结果表明,利用上述方法建立的可视化仿真系统模型准确,三维视景逼真,并具有良好的实时性和可控性,很好地再现了末敏弹减速减旋段运动过程,可以为末敏弹的研制和战术训练提供技术支持。
- 邱荷刘荣忠郭锐张俊
- 关键词：虚拟现实末敏弹可视化仿真
- 无伞末敏弹双S形尾翼弯折角对气动特性影响研究被引量：3
- 2014年
- 为获得双S形尾翼末敏弹弯折角对气动特性的影响,基于计算流体力学方法对两片尾翼弯折角分别为10°、20°和30°的九种组合结构模型气动特性展开研究。获得了模型表面压力分布及阻力系数、升力系数和转动力矩系数随迎角由-30°到30°变化的规律。并通过高塔投放的自由飞行试验进行了动态气动特性研究。双S形尾翼无伞末敏弹流场计算结果显示,随着尾翼弯折角增大,双S形尾翼末敏弹阻力系数减小而转动力矩系数增加。弯折角变化对双S形尾翼末敏弹升力系数影响作用较小。试验结果显示,尾翼弯折角增大时,试验末敏弹弹轴与铅直轴夹角亦增加,即扫描角变大,但随着弯折角继续增加末敏弹的稳定性下降甚至出现翻转失稳而不能实现稳态扫描。通过本文的研究可以为改进末敏弹稳态扫描平台设计提供参考。
- 胡志鹏刘荣忠郭锐
- 关键词：气动特性计算流体力学飞行试验
- 全文增补中
- 基于弹丸图像的末敏弹阻力系数计算方法被引量：6
- 2012年
- 针对末敏弹气动特性研究中风洞试验费用高,传统弹道靶仪器需多次试验才能得到完整数据的问题,提出了一种基于高速录像拍摄的序列图像处理技术的末敏弹阻力系数计算方法。利用Surendra背景更新算法获得视场背景,通过将当前帧与背景作差,并引入适当的容差,对差值图像进行去噪处理,得到末敏弹弹道数据点。结合末敏弹弹道模型,用最小二乘法拟合时间弹道数据,计算得到末敏弹阻力系数。试验表明:利用该方法进行末敏弹阻力系数计算简单快速有效,计算结果精度高,与试验结果误差在2%以内。
- 胡志鹏刘荣忠郭锐朱光辉
- 关键词：末敏弹图像提取
- 椭球罩作用下的水下爆炸冲击波反射聚焦模型
- 2018年
- 基于冲击波传播、非线性反射和聚焦理论,建立水下爆炸冲击波在椭球罩作用下的反射聚焦模型。讨论自由传播、壁面反射和定向聚焦阶段的冲击波特性和压力计算方法,利用波前和波法线的近似方程构建压力场的数值计算域,进而模拟聚焦过程,并与现有实验结果进行对比,结果表明:所建模型可为正聚焦压力提供满足工程精度的预测,并能描述水下冲击波及产生的拉伸波聚焦过程中的一些细节;椭球罩能有效地聚焦水下冲击波,在动力学焦点附近获得有效增益区,在近轴方向上明显削弱冲击波压力衰减;理想条件下的动力学焦点一般位于几何焦点之前,但实际的反射罩变形和背向位移将使其发生后迁,甚至能越过几何焦点。
- 郭锐刘磊
- 关键词：水下爆炸增益
- 小直径制导炸弹翼片的流固耦合仿真分析被引量：1
- 2016年
- 为研究小型制导炸弹的翼片变形对气动特性的影响,采用双向流固耦合方法计算一种三弹翼气动布局的制导炸弹在柔性翼时的气动参数及气动变形,利用FLUENT计算其在刚性翼时的气动参数。仿真结果表明:2种翼片的制导炸弹升力系数、阻力系数及升阻比随攻角和速度变化的趋势相同;柔性翼的制导炸弹升力系数与升阻比都大于刚性翼,阻力系数小于刚性翼,最大变形量与攻角成线性关系。采用柔性翼的制导炸弹气动特性优于刚性翼。
- 郑永乾郭锐刘荣忠
- 关键词：柔性翼气动参数
- 基于非线性Kalman滤波的导航系统误差补偿技术被引量：3
- 2017年
- 针对非线性非高斯导航系统信息处理问题,采用自组织算法、神经网络和遗传算法等改进传统非线性Kalman滤波算法,构建一种自适应的组合导航系统。应用具有冗余趋势项的自组织算法、Volterra神经网络和遗传算法,建立导航系统误差的非线性预测模型,进而计算得到其预测值;将该预测值与Kalman滤波算法求得的估计值进行比较得到差值,以此监测Kalman滤波算法的工作状态;采用自适应控制方法,在导航系统结构层面改进Kalman滤波算法,构建新型的导航系统误差补偿模型。开展基于导航系统KIND-34的半实物仿真研究,应用所提出的改进方法改善了导航系统误差的补偿效果,提高了组合导航系统的自适应能力和容错能力。
- 沈凯聂吾希斌K.A.刘荣忠刘荣忠郭锐
- 关键词：组合导航系统自组织算法遗传算法
- 末敏弹稳态扫描段红外特性的实验研究被引量：7
- 2013年
- 以考核红外预警系统对末敏弹的探测识别效能为应用背景,通过在高空热气球上投放末敏弹,同时利用地面热像仪实时跟踪捕获的实验方法,获得了复杂云层背景下,末敏弹稳态下落过程中的红外图像序列。针对图像模糊、信噪比低等特点,提出一种组合空域滤波的目标检测方法,该方法利用小波阈值和中值滤波去噪,Top-Hat变换抑制背景,最后通过形态学滤波提取目标并增强目标和背景的灰度对比度。多帧检测结果显示:该组合滤波算法能够有效提取实验图像序列中的末敏弹,为进一步的目标跟踪技术研究奠定了基础。
- 张俊刘荣忠郭锐马晓冬赵博博邦志辉张鹏
- 关键词：末敏弹稳态扫描红外图像弱小目标检测
