水下载荷对垂直发射潜航器结构影响仿真研究

发布时间：2021-06-16 22:07

　　目的研究水下载荷对垂直发射潜航器结构的影响。方法采用流体分析软件计算潜航器周围的压力场分布,利用有限元分析软件建立水下潜航器有限元模型,将计算得到的压力场加载到潜航器有限元模型后,仿真计算潜航器在水中向上运动不同时刻的应力和变形。结果随着潜航器的上升,水对弹的轴压影响逐渐减小,潜航器的弯矩和剪切力越来越大。随着潜航器向上运动,其加速度和速度变小,水对潜航器的压力载荷也变小。潜航器发射后,尾部虽然已经不承受发射载荷,但是随着这个载荷的消失,头部的变形逐渐减小。结论由于存在攻角,潜航器在铅垂和水平方向亦有力的分量,从而使潜航器受到的水下载荷更为复杂。 

【文章来源】：装备环境工程. 2020,17(07)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

计算域网格

计算得到了发射后3H深度时，潜航器周围流体的速度和压力分布，如图2所示。从图2a、b可以看出，由于潜航器存在横向运动，从而造成航行器两侧流体速度最快，受Karama漩涡影响，潜航器背水面速度最低。同样，从图2c、d可以看出，航行器迎水面比背水面压力高，两侧压力较小。相同于3H深度的计算，分别计算在2H和H深度潜航器周围的流体分布情况，并将计算结果作为横向载荷边界条件导入MSC.Nastran有限元分析软件，进行载荷计算。

在前处理软件里建立了航行器的实体模型，采用IsoMesh网格划分器划分了网格，采用Quad型网格，这样划分的目的是为了设置网格大小，并控制疏密度。共划分772个单元，1429个节点。潜航器的实体模型和有限元网格模型如图3所示。2.2 计算方法

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3233876