發(fā)布時(shí)間：2020-11-22 02:13

　　 導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)研制進(jìn)入試驗(yàn)階段之前需要進(jìn)行大量的仿真計(jì)算,對(duì)于大規(guī)模的數(shù)值仿真而言,其操作專業(yè)性強(qiáng),而且模型數(shù)值仿真周期長(zhǎng)。為了解決多平臺(tái)發(fā)射系統(tǒng)燃?xì)饬鲌?chǎng)的大規(guī)模數(shù)值仿真難題,本課題采用機(jī)械與計(jì)算機(jī)學(xué)科交叉合作的方法,運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真與機(jī)械模型融合技術(shù),開發(fā)一款適用于多平臺(tái)發(fā)射系統(tǒng)燃?xì)饬鲌?chǎng)數(shù)值仿真的通用平臺(tái)。論文所研究的工作內(nèi)容如下:(1)根據(jù)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的控制方程求解導(dǎo)彈燃?xì)馍淞鲌?chǎng)。建立導(dǎo)彈燃?xì)馍淞鲌?chǎng)的控制方程組、結(jié)構(gòu)化分析的數(shù)值方法,模擬流場(chǎng)的邊界條件以及初始條件,判斷模擬導(dǎo)彈發(fā)射過(guò)程中燃?xì)馍淞鲌?chǎng)數(shù)值計(jì)算的收斂條件。(2)建立車載、艦載、水下三種導(dǎo)彈發(fā)射平臺(tái),囊括冷/熱、傾斜/垂直等發(fā)射方式下的機(jī)械模型,對(duì)其建模、計(jì)算、仿真得到十三組基準(zhǔn)模型數(shù)據(jù)。對(duì)十三種發(fā)射方式下的模型進(jìn)行導(dǎo)彈發(fā)射過(guò)程中燃?xì)饬鲗?duì)發(fā)射裝置表面產(chǎn)生的壓力場(chǎng)、速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)分析,得到一系列的壓力、速度、溫度分布云圖,以及導(dǎo)彈發(fā)射車、發(fā)射箱等關(guān)鍵部件點(diǎn)的壓力、速度、溫度曲線,導(dǎo)彈從點(diǎn)火發(fā)射到離開發(fā)射筒這一階段的動(dòng)畫展示。論文中開發(fā)的軟件簡(jiǎn)化了工作流程,降低工作人員的工作量,使復(fù)雜的仿真建模工作簡(jiǎn)單化,無(wú)需科研人員掌握工作背景以及模擬方法就可以進(jìn)行模型計(jì)算。機(jī)械與計(jì)算機(jī)的交叉結(jié)合,使得科研工作者減輕了仿真量,提高工作效率。為發(fā)射系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)階段提供決策支持,為燃?xì)饬鲌?chǎng)參數(shù)的預(yù)估和實(shí)彈測(cè)量提供理論和技術(shù)支撐。
【學(xué)位單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TJ768;TP391.9
【部分圖文】：

章 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)及其在導(dǎo)彈燃?xì)馍淞饔?jì)算中的結(jié)構(gòu)化分析的數(shù)值方法流的控制方程之后，要對(duì)流體計(jì)算區(qū)方法，求解代數(shù)方程組，從而獲得節(jié)點(diǎn)三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中屬六面體網(wǎng)格最為氣流場(chǎng)進(jìn)行建模，一個(gè)高質(zhì)量的網(wǎng)格是的網(wǎng)格文件，才能為后續(xù)的流場(chǎng)求解提體積法對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行劃分，如圖 2-1 所示

圖 4-6 導(dǎo)彈參數(shù)設(shè)置窗口 圖 4-7 發(fā)射筒參數(shù)設(shè)置窗口3）網(wǎng)格建模圖 4-8 所示為集成平臺(tái)成功調(diào)用 Gambit 軟件，進(jìn)行自動(dòng)化網(wǎng)格建模。在進(jìn)行幾何建模之前，系統(tǒng)使用者需設(shè)置網(wǎng)格建模的工作路徑，且工作路徑不能出現(xiàn)中文字符，否則會(huì)導(dǎo)致 CAE 軟件識(shí)別不出工作路徑，導(dǎo)致建模不能正常進(jìn)行。點(diǎn)擊“開始建模”按鈕，系統(tǒng)將調(diào)用軟件-Gambit2.4.6 進(jìn)行網(wǎng)格建模，點(diǎn)擊“停止”按鈕可以隨時(shí)停止網(wǎng)格建模進(jìn)程，但是若建模未完成則會(huì)影響之后的流體求解計(jì)算。

圖 4-9 流動(dòng)求解控制參數(shù) 圖 4-10 并行計(jì)算如圖 4-9 所示為流動(dòng)求解控制參數(shù)設(shè)置窗口，在此窗口中設(shè)置定壓比熱、平均摩爾質(zhì)量、courant 數(shù)、離散精度等。圖 4-10 所示即為設(shè)置求解器的相關(guān)參數(shù)例如時(shí)間步長(zhǎng)、迭代步數(shù)等。點(diǎn)擊圖中“開始計(jì)算”按鈕將打開 Fluent 軟件，將會(huì)讀取.journal 文件實(shí)現(xiàn)流體計(jì)算（前提是網(wǎng)格建模完成已經(jīng)生成了 mesh 文件），則“停止計(jì)算”按鈕為中斷 Fluent 計(jì)算。圖 4-11 即為調(diào)用 Fluent 軟件進(jìn)行求解計(jì)算，收集仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
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本文編號(hào)：2893947