脉动风作用下舰炮俯仰角对卡瓣分离规律影响数值研究

发布时间：2024-06-02 21:02

　　为了研究脉动风作用下舰炮俯仰角对卡瓣分离规律的影响,采用计算流体动力学数值模拟方法和6DOF动力学方程对卡瓣的分离过程进行数值计算。在获得不同翻转角卡瓣气动特性参数的条件下,研究了不同舰炮俯仰角对卡瓣的分离规律的影响。研究结果表明:在气动特性方面,卡瓣在翻转过程中,气动参数是周期性变化的;在分离规律方面,舰炮的俯仰角对卡瓣分离后的横向和水平位移影响较大。研究结果为卡瓣分离的危害效应分析提供了理论依据。

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【部分图文】：

图1脱壳穿甲弹模型

采用Solidworks三维建模软件，建立某型号的脱壳穿甲弹和卡瓣结构的三维实体模型，如图1和图2所示。图1中周向分布角度90°为卡瓣1，周向分布角度210°为卡瓣2，周向分布角度330°为卡瓣3。图2卡瓣模型

图2卡瓣模型

图1脱壳穿甲弹模型采用Gambit软件对穿甲弹和卡瓣的外流场区域进行非结构化网格的划分。外流场计算域设定为卡瓣最大直径20倍的正方体区域。为了获得精确的气动参数，进行危害效应分析，对卡瓣附近的区域进行分块和加密处理。从卡瓣到外场处网格呈现由密到疏的状态。通过采用这样的网格划分方....

图3计算网格

式(1)中，采用特征长度L及自由来流参数作为无量纲化参数，式(1)在空间上采用Roe格式进行离散求解。在卡瓣分离轨迹的计算中分别考虑了3个卡瓣在各自坐标系内的6DOF刚体运动方程。其中，惯性系中卡瓣的质心动力学方程可表述为:

图4升力系数随角度变化曲线

图4、图5、图6分别为卡瓣在翻转过程中的升力系数随卡瓣翻转角度变化曲线、阻力系数随卡瓣翻转角度变化曲线和力矩系数随卡瓣翻转角度变化曲线。从图4～图6中可以看出，卡瓣的升力系数、阻力系数和力矩系数呈现周期运动变化规律。其中，升力系数的脉动周期为200°左右，升力系数脉动幅值为1左右....

本文编号：3987777