为进一步提高冷发射装备的可控性、隐蔽性、可重复性和轻量化等作战能力,对一种柔性气缸导弹弹射方式和弹射系统的工作机理进行研究。以粒子法为主要计算方法,对柔性气缸内部的气体射流进行数值计算,结合有限元方法,仿真计算柔性气缸流固耦合工作过程。通过柔性气缸导弹弹射系统实验结果与数值仿真结果的数据对比,验证数值计算方法的正确性与可靠性。改变计算参数,以某16吨导弹为研究对象,对柔性气缸导弹弹射系统的多喷口弹射与弹射工质进行规律性探索。发现柔性气缸导弹弹射系统工作过程中,导弹过载出现两次峰值且较为平滑,调整各个喷口启动时间,可使导弹的弹射动能基本不变,又可优化导弹过载。相比于高压氮气和高压空气,以超临界二氧化碳为弹射工质的柔性气缸导弹弹射系统中,导弹获取的弹射动能下降约41.1%,系统的弹射时间延...

高超声速飞行器存在典型的激波与边界层干扰,由此产生的流动分离与再附会带来严重的气动加热问题。采用雷诺平均方法对HIFiRE-1飞行器激波与边界层干扰气动热进行了数值模拟。讨论雷诺数、马赫数等来流参数和飞行器裙体张角、裙体长度等结构参数对气动热的影响,并分析其影响机理。研究结果表明:柱裙拐角处由于存在边界层分离、再附及强烈的激波干涉,导致飞行器壁面存在严重的气动热问题,控制边界层分离和流场结构能有效控制飞行器壁面热环境。改变来流参数和结构参数会对边界层分离、再附和流场结构带来较大影响,具体表现为:来流雷诺数变化时流场结构变化较小,但会大幅度影响再附热流密度;来流马赫数变化时分离激波与飞行器壁面夹角发生变化,相应的气动热有较大变化;裙体张角变化时引起分离区尺度变化,进而改变壁面热流分布;裙...

制冷计算是半导体制冷应用的前提和基础,而多效应叠加、内参数缺失、与环境参数密切相关等因素使它成为了一项复杂而困难的工作。探讨了制冷计算过程,基于对制冷原理、制冷工作模式和标称参数意义的分析,推导出一种反向求解制冷器件内参数的新方法。讨论了Matlab下制冷计算软件的结构、实现方法和开发过程。该软件已在工程中得到成功应用,它为复杂多工况下的快速、精确制冷计算提供了有效途径。

依据《国家电网公司十八项重大反事故措施》、《国家电网科技创新与技术改造发展规划》等文件精神,结合万州地区110kV输电线路门型杆,在2008年"冰灾"中所发生的电杆断裂、严重倾斜、倒塌事故,提出开发预留检测孔的新型电杆,利用视频装置(工业内窥镜)由检测孔实现对电杆基础埋深段内表面裂缝的无损检测,弥补安全检查不完整的现状,为输电线路运行管理人员提供线路检修维护依据,确保电杆输电线路的安全运行。

针对小型系留气球尾翼设计周期长、参数调整复杂的问题,使用了建模仿真的方法逐个改变决定系留气球尾翼构型的几个参数(弦长、高度、相对位置及尾翼夹角),建立了不同尾翼构型下的系留气球模型;并使用Fluent对这些模型进行了仿真计算。得到了小型系留气球气动特性随几个决定尾翼构型的关键参数变化的规律以及变化幅度。计算结果表明,修改尾翼构型时应该优先调整弦长、尾翼相对位置应该尽量接近球尾、下尾翼夹角90°较为合适。

超声速下子母弹的分离过程是一种包括多体运动边界与复杂气动流场干扰的多体分离问题。采用嵌套网格技术,对流体力学方程组及六自由度刚体动力学方程组进行了耦合求解,重点研究了子母弹的结构特征(包括子弹的数目、有无弹翼及排列方式等)对分离过程中流场特性的影响。结果表明嵌套网格技术能较好地模拟超声速子母弹分离过程中的复杂扰动流场;子弹体数目越多,弹体间的气动耦合效应越强;尾翼的存在能够极大提高弹体的静稳定性;相较于"圆周型"分布,"中心圆周型"分布趋于加快弹体间的分离。

为进一步提高弹射器兼容性、实现弹射通用化,提出一种通用化可变内弹道的柔性气缸弹射器,实现多型号导弹通用化弹射。基于显式动力学理论,建立多工况通用化柔性气缸弹射负载有限元模型,实现基于粒子法的多型号导弹通用化柔性气缸弹射研究。对比研究了粒子法和计算流体力学方法压力容器试验仿真,所得仿真结果吻合,充分验证了粒子法的正确性和可靠性。研究结果表明:连续弹射会对后续弹射造成影响,第二次弹射相对第一次弹射速度降低8.7%,弹射过载降低4.4%;改变充气阀开启时序能够改变弹射性能,同时开启充气阀能有效提高弹射速度,顺序开启有助于降低弹射过载峰值;改变充气阀开合直径大小和开启时序可实现多型号导弹通用化弹射,同型号导弹不同顺序弹射速度相差12%以内,响应时间小于0.02 s。

针对大型民用飞机在航行过程中需要精准控制舵面的要求,基于全空化模型与可压缩模型,对液压系统动力源——轴向柱塞泵的内流特性进行了数值模拟,数值流量结果与试验流量结果有较高的吻合度。通过分析流量特性,揭示了流量谷值与峰值的产生原因,发现了空化影响流量脉动的方式,提出了抑制柱塞腔空化的方案。研究结果表明倒灌是造成排油流量谷值的主要原因,排油流量峰值即压强超调产生的原因有2点,即倒灌液压油的惯性冲击使腔内压强突然增高,倒灌结束后不能及时完全过流造成的憋压使压强超调;揭示了柱塞腔内含气型气泡会吸收“本应的增压”,延长倒灌时间从而降低流量谷值;为了解决抑制柱塞腔空化会降低理论流量的问题,从压降角度出发,联立了柱塞腔流量方程和压降方程,建立了理论流量不可变下抑制柱塞腔空化的数学模型。根据该模...

为研究某内置节流缓冲装置的多级液压缸复杂的动态特性，分析其换级过程中的过载和冲击，对各级液压缸的运动方程、节流缓冲形式和换级条件进行深入分析，并利用有限状态机对多级液压缸的运动状态进行描述。在此基础上，利用建立容腔压力流量关系的节点法和活塞动力学基本方程，建立多级液压缸计算模型。针对该模型的仿真分析表明：基于有限状态机的计算模型反映了多级液压缸的典型特性；所分析的液压缸在流量控制律和内置节流缓冲装置的共同作用下，能有效地将换级过程所带来的过载控制在一定范围内。

以某型多功能导弹发射车快速起竖系统数字仿真为背景根据电液相似原理对液压起竖系统的起竖过程和动态特性进行研究采用节点平衡法建立系统模型。分别建立长短管道液压容腔的数学模型分析液压元器件及液压容腔的压力流量特性;讨论液压起竖系统运动部件的受力情况;并使用Matlab/Simulink搭建液压起竖系统的仿真模型;最后给出液压起竖系统起竖过程的仿真曲线并与试验曲线进行对比。结果表明多级伸缩式液压缸整体运行比较平稳但在换级时有较小的震动基本能够满足工程要求。