大口径弹体高速入水载荷特性研究

发布时间：2021-07-19 13:09

　　针对未来海上平台发射大口径抛射体入水冲击载荷问题,为了研究速度接近200 m/s时,不同速度、入水角度以及攻角对大口径平头弹体入水径向载荷以及轴向载荷的影响,基于LS-DYNA软件,采用多介质ALE方法,对速度在150～190 m/s,入水角度在45°～60°之间,具有3°～7°攻角的弹体入水模型进行数值模拟。结果表明:在同一入水速度的情况下,轴向载荷峰值随入水角度的增加而增加,径向载荷峰值随着入水角度的改变有一定的波动;在入水初期,径向载荷到达峰值后慢慢趋于稳定并收敛于0;径向载荷的峰值出现在轴向载荷撞水瞬间产生的第1次小峰值时刻;正攻角会使弹体产生顺时针旋转的径向载荷,负攻角会使弹体产生逆时针旋转的径向载荷,载荷大小随着攻角数值大小的增大而增大。 

【文章来源】：弹道学报. 2020,32(01)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

不同速度弹体入水载荷曲线

图13(a)～图13(b)分别为速度相同,弹体在不同角度下入水时所受到的径向载荷和轴向载荷曲线。在an=0上方的5条曲线为轴向载荷,与入水速度方向相反,下方5条曲线为径向载荷,方向垂直于弹轴。在图11中使弹体产生顺时针旋转的力矩为负,使弹体产生逆时针旋转的力矩为正。从图13中可以得出:

由于弹体飞行过程中速度与弹轴的偏差会产生一定的攻角,设计气动特性良好的弹体攻角一般较小。为了进一步研究攻角对弹体入水时径向载荷以及轴向载荷的影响,针对弹体以速度180 m/s,弹轴角45°入水模型,改变速度角度,使速度矢量与弹轴矢量产生正、负3°,5°,7°的攻角,来研究攻角δ对载荷的影响,计算结果如图14所示。图14(a)为正攻角曲线,图14(b)为负攻角曲线。图中,an=0上方的曲线为轴向载荷曲线,下方的曲线为径向载荷曲线。从图14中可以看出:

【参考文献】：
期刊论文
[1]不同头型射弹低速倾斜入水空泡及弹道特性试验研究[J]. 路丽睿,魏英杰,王聪,宋武超.  兵工学报. 2018(07)
[2]基于ALE方法的楔形体入水分析[J]. 李上明,屈明.  计算机辅助工程. 2018(03)
[3]超空泡航行器20°角倾斜入水冲击载荷特性试验研究[J]. 陈诚,袁绪龙,党建军,徐强.  兵工学报. 2018(06)
[4]平头锥型回转体高速入水结构强度数值分析[J]. 黄志刚,孙铁志,杨碧野,张桂勇,宗智.  爆炸与冲击. 2019(04)
[5]入水冲击问题综述[J]. 秦洪德,赵林岳,申静.  哈尔滨工业大学学报. 2011(S1)
[6]刚性截锥形弹体入水冲击载荷[J]. 魏卓慧,王树山,马峰.  兵工学报. 2010(S1)
[7]入水冲击问题研究的现状与进展[J]. 王永虎,石秀华.  爆炸与冲击. 2008(03)
[8]弹体入水弹道研究综述[J]. 顾建农,张志宏,郑学龄,金连宝.  海军工程大学学报. 2000(01)



本文编号：3290758