学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

膛口流场及其对弹丸运动影响的研究

作　者: 郑鑫
导　师: 焦志刚
学　校: 沈阳理工大学
专　业: 火炮、自动武器与弹药工程
关键词: 膛口流场数值模拟后效期弹丸运动仿真分析
分类号: TJ303.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 100次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

利用CFD流体仿真软件FLUENT对不同口径、不同结构的膛口流场进行了数值模拟与仿真。主要内容包括:1)导出了流场的控制方程;建立了膛口流场的物理数学模型;选取合理的湍流模型;利用有限元体积法对流场的控制方程进行离散化处理。2)建立了内弹道计算模型,讨论了定常流和非定常流的膛内气流参数变化规律,为膛口流场模拟的初始条件提供理论公式。3)具体描述了复杂的膛口流场形成发展过程,实现了不含弹丸的、含膛口装置的,含运动弹丸的、含初始流场及运动弹丸的膛口流场数值模拟;得到膛口流场的压力分布云图、速度云图,分析了不同情况的膛口流场形成及发展过程。4)最后进行了膛口流场对弹丸运动的影响分析和计算,分别对弹丸无扰动、不同空气来流攻角对弹丸的扰动以及弹丸以不同章动角摆动时的情况进行了数值模拟。结果表明,膛口流场发展的过程是流场冲击波形成发展的过程;在弹丸射出膛口流场的过程中,弹丸运动影响膛口流场发展的同时,也受膛口流场的影响;随着速度不断增加,弹丸穿出冲击波后,出现弹头激波与弹尾激波,速度衰减,模拟计算的结果与实际情况相符合,表明了数值模拟的计算方法是合理可行的。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章绪论  10-14
  1.1 选题背景和意义  10-11
  1.2 国内外研究现状分析  11-12
  1.3 计算流体动力学软件简介  12-13
  1.4 本文主要研究工作  13-14
第2章膛口流场的描述及计算模型  14-31
  2.1 膛口流场的描述  14-18
    2.1.1 初始流场  14-15
    2.1.2 膛口主流场及膛口焰  15
    2.1.3 膛口流场的基本特性  15-18
  2.2 膛口流场的计算模型  18-30
    2.2.1 有限体积法  18-20
    2.2.2 非结构网格的划分  20-22
    2.2.3 物理模型及基本假设  22-23
    2.2.4 控制方程  23-24
    2.2.5 湍流模型  24-25
    2.2.6 初始条件和边界条件  25-27
    2.2.7 膛口流场模拟  27-30
  2.3 本章小结  30-31
第3章弹丸内弹道计算  31-36
  3.1 定常流的膛内气流参数的变化规律  31-33
  3.2 非定常流的膛内气流参数的变化规律  33-35
    3.2.1 后效期膛内气流基本方程  33-35
    3.2.2 后效期计算在武器气流问题求解中的应用  35
  3.3 本章小结  35-36
第4章膛口流场的模拟  36-67
  4.1 CFD 理论及计算软件介绍  36-37
    4.1.1 CFD 理论  36-37
    4.1.2 计算软件介绍  37
  4.2 网格生成技术  37-42
    4.2.1 网格的划分  37-38
    4.2.2 动网格模型  38-42
  4.3 求解步骤  42-43
  4.4 数值模拟  43-66
    4.4.1 有弹丸的膛口流场  43-54
    4.4.2 无弹丸的膛口流场  54-66
  4.5 本章小结  66-67
第5章膛口流场对弹丸运动的影响分析  67-86
  5.1 弹丸在后效期内受到的力与力矩  67-69
  5.2 弹丸在无扰动时的运动分析  69-72
  5.3 弹丸有扰动时的运动分析  72-83
    5.3.1 以不同空气来流的攻角时的模拟  72-76
    5.3.2 以不同章动角摆动时弹丸的运动分析  76-83
  5.4 三维弹丸运动模拟  83-85
  5.5 本章小结  85-86
结论  86-88
参考文献  88-92
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  92-93
致谢  93-94
摘要  94-102
ABSTRACT  102-108

膛口流场及其对弹丸运动影响的研究

内容摘要

全文目录

相似论文