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某型抗沖擊波特種車(chē)身疲勞特性分析及輕量化技術(shù)研究

發(fā)布時(shí)間:2024-06-23 09:23
  火炮是戰(zhàn)爭(zhēng)之神,在戰(zhàn)場(chǎng)上發(fā)揮著無(wú)可代替的作用,但即便在科技高度發(fā)達(dá)的今天,仍然難以在防護(hù)性、機(jī)動(dòng)性和火力可持續(xù)性方面取得較為全面的性能。在該背景下,將越野車(chē)與火炮組合在一起形成車(chē)載榴彈炮,在滿(mǎn)足火力攻擊要求的前提下,盡可能地提高作戰(zhàn)機(jī)動(dòng)性,成為了非常務(wù)實(shí)的選擇。車(chē)載榴彈炮自誕生之初就受到了廣泛的關(guān)注,但榴彈炮在發(fā)射炮彈過(guò)程中產(chǎn)生高溫高壓的氣體,可能會(huì)對(duì)駕駛室造成沖擊損壞,威脅車(chē)內(nèi)的人員安全,因此車(chē)載榴彈炮的研發(fā)過(guò)程中一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題便是如何將車(chē)與炮有機(jī)結(jié)合到一起。本文以某型車(chē)載榴彈炮為研究對(duì)象,通過(guò)流場(chǎng)數(shù)值模擬,計(jì)算出炮口沖擊波在駕駛室表面形成的超壓,并結(jié)合瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)方面的理論知識(shí),仿真計(jì)算駕駛室的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。利用疲勞耐久性的理論與分析方法,對(duì)駕駛室進(jìn)行了疲勞特性分析,并對(duì)駕駛室進(jìn)行了輕量化分析研究。論文首先建立了火炮與駕駛室附近的流場(chǎng)模型,對(duì)炮口沖擊波流場(chǎng)進(jìn)行了仿真分析,得到了駕駛室表面的超壓數(shù)據(jù)。通過(guò)試驗(yàn)對(duì)駕駛室的表面超壓進(jìn)行了驗(yàn)證。隨后根據(jù)流場(chǎng)計(jì)算提取出監(jiān)測(cè)表面的平均超壓載荷曲線,對(duì)駕駛室結(jié)構(gòu)進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析,并將動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果作為輸入計(jì)算沖擊波作用下的駕駛室疲勞特性。最后針對(duì)...

【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】:碩士

【部分圖文】:

圖2.1?初始流場(chǎng)示意圖??,,,

圖2.1?初始流場(chǎng)示意圖??,,,

壓縮周?chē)髿,從而形成炮口初始流?chǎng)[37],其形狀隨時(shí)間而變化。??炮口附近形成初始瓶狀激波和初始馬赫盤(pán),隨著時(shí)間的推移,初始沖擊波不斷向外??傳播,瓶狀激波區(qū)也沿著軸向和徑向不斷擴(kuò)大。初始流場(chǎng)如圖2.1所示:??tO始沖擊波??Xv??\.?V/?初始馬#盤(pán)??初始《狀*波??....


圖2.2?初始流場(chǎng)發(fā)展過(guò)程??彈丸初速越高,初始激波到達(dá)炮口時(shí)刻越早

圖2.2?初始流場(chǎng)發(fā)展過(guò)程??彈丸初速越高,初始激波到達(dá)炮口時(shí)刻越早

壓縮周?chē)髿,從而形成炮口初始流?chǎng)[37],其形狀隨時(shí)間而變化。??炮口附近形成初始瓶狀激波和初始馬赫盤(pán),隨著時(shí)間的推移,初始沖擊波不斷向外??傳播,瓶狀激波區(qū)也沿著軸向和徑向不斷擴(kuò)大。初始流場(chǎng)如圖2.1所示:??tO始沖擊波??Xv??\.?V/?初始馬#盤(pán)??初始《狀*波??....


圖2.3?炮口制退器圖??

圖2.3?炮口制退器圖??

相對(duì)于不帶有炮口制退器的炮口流場(chǎng)而言,帶有炮口制退器的炮口流場(chǎng)要復(fù)雜得多。??當(dāng)沖擊波經(jīng)過(guò)制退器時(shí),部分氣體從其側(cè)孔溢出,溢出的這部分氣體會(huì)形成獨(dú)立的氣體??流場(chǎng)。帶有炮口制退器的炮口流場(chǎng)示意圖如圖2.4所示,最前端的是冠狀沖擊波,隨后??便是中央彈孔沖擊波,還有向外膨脹的側(cè)孔沖....


圖2.4?帶制退器的炮口流場(chǎng)示意圖??

圖2.4?帶制退器的炮口流場(chǎng)示意圖??

其中,計(jì)算流體力學(xué)(CFD)?涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、流體力學(xué)、偏微分方程的??數(shù)學(xué)理論、數(shù)值分析、計(jì)算幾何等眾多領(lǐng)域,具有非常強(qiáng)的理論性和應(yīng)用性。??利用計(jì)算流體力學(xué)進(jìn)行一些數(shù)值模擬仿真計(jì)算的主要流程如圖2.5所示:??|建立控制方程I???1?[???確定初始條件及邊界條件???Y?....



本文編號(hào):3995309

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