电磁发射穿甲弹脱壳机理研究

为了适应电磁轨道发射方式,采用的两瓣式矩形弹托小口径脱壳穿甲弹相较于传统火炮发射缺乏膛内的预分离力,出炮口后弹托受到的气动力直接影响到脱壳的可靠性。为提高脱壳可靠性,基于动网格技术建立了流体力学与6DOF动力学耦合的数值仿真模型,研究了脱壳过程中流场的变化规律和弹体受到的气动干扰。针对弹托迎风窝前端面位置以及迎风窝深度两个核心结构参数,对比了弹托的运动特性及气动参量。结果表明:适当调整迎风窝前端面位置可以改善弹托翻转姿态,增加迎风窝深度可有效改善弹托升阻比,优化弹托分离轨迹。该方法可为电磁发射脱壳穿甲弹的设计提供参考。

基于CFD流固耦合理论的海上浮式结构物水动力性能分析

文章利用流体动力学控制方程和结构运动方程的耦合理论,在具有造消波功能的2D数值水槽中实现了海上浮式结构物在波浪中运动过程的数值模拟。以系泊式浮式方箱防波堤作为工程应用实例,分别采用梯形法和二、三阶单步数值迭代法对浮体的动力特性进行数值分析,并与基于势流理论的边界元法的结果做对比,分析后发现在波浪条件下梯形法和二、三阶单步法的计算精度相当,结果收敛,且与边界元法结果吻合较好,满足要求。该文提出了一种新的全自由度分块结构移动网格技术,实现了浮体所有方向的联合运动,而且网格不发生任何扭曲现象,计算时间、网格划分和精度要求都得到了较好的控制。

基于有限元分析的液压挖掘机回转装置系统动力学研究

首先分析了基于有限元模态分析和冲击载荷作用动力学响应的动力学理论基础。以液压挖掘机回转装置系统为研究对象,利用动力学理论和有限元分析相结合的方法对液压挖掘机回转装置进行动力学分析。建立了液压挖掘机回转装置系统动力学模型,利用有限元装配和单元连接技术建立回转装置转台-回转支撑-回转机构耦合的有限元模型,对有限元模型进行模态分析,对回转装置系统的抗冲击动力学性能进行评定,采用模态加速度法对回转装置有限元模型进行冲击载荷作用动力学响应分析。研究结果为液压挖掘机回转装置系统结构动力学及抗冲击性能研究提供依据。

航空柱塞泵流动特性数值计算方法研究

柱塞泵内部流动特征复杂,传统柱塞泵设计计算方法难以预测复杂流动引起的脉动与振动.开展了基于多块结构化网格的柱塞泵流动特性数值计算方法研究,根据柱塞泵流动特点完成了针对柱塞泵的多块结构化网格划分,分别通过滑移网格和动网格技术处理缸体与配流盘之间的相对滑动以及模拟柱塞的运动,采用UDF编程的方式定义了各个柱塞动边界网格的运动规律.通过数值计算结果与理论计算的对比分析,验证了数值计算方法的有效性和可靠性,并对柱塞泵内部流场特征的动态变化进行了分析.上述计算方法可用于柱塞泵脉动分析、柱塞腔的压力冲击分析、流道的优化设计等研究.

基于OpenFOAM的多旋转部件三维流场模拟方法研究

在配有多旋转部件的设备中,各部件旋转产生的流场相互作用导致系统内整体流场复杂多变,需要对整体流场进行模拟计算。为了验证OpenFOAM用于多旋转部件三维流场的模拟计算的可行性,以多轴搅拌器作为实验模型,以OpenFOAM-8.0为平台,在转速为50 rpm的工况下进行模拟计算。结果表明,可以完成搅拌釜内复杂流场计算,各个旋转搅拌桨的流动交汇产生的干涉清晰可见,计算结果可以为设备设计提供参考。OpenFOAM在多部件旋转的模拟计算中具有可行性和应用性。