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《中北大学》 2014年
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无人机发射导弹的气动干扰及流固耦合数值模拟

秦可伟  
【摘要】:现代战争中对无人机遂行多样化任务的要求越来越高,无人机在执行攻击任务当中会发射导弹或投掷炸弹,该现象属于多体分离问题的范畴,由于载机和分离体在分离初始阶段存在显著的气动干扰,尤其在发射导弹时导弹尾喷流对载机的气动影响更为严重,致使载机在这一时刻有很大的飞行不稳定性。因此,研究分析无人机挂载及发射导弹时,在分离瞬间载机与导弹之间的气动干扰问题的产生机理和影响程度,对无人机的安全飞行和导弹的安全分离都具有一定的实际意义。本论文着重研究分析无人机发射导弹时,导弹尾喷流对载机机翼的气动性能产生的影响,以及由此气动力所致的机翼机构应力、应变变化程度。 在本论文中采用流固耦合的方法,首先在流体计算模块通过建立经过简化的模型、设置流场域类型、边界条件和运动参数来实现对真实发射过程的模拟,在模拟过程中应用六自由度耦合方程,对无人机发射导弹时的分离过程进行数值仿真。文中应用计算流体力学技术FLUENT软件建立了无人机发射导弹的流场域模型,应用适合于分离体运动的非结构动网格技术划分流场,并对导弹尾喷口设置独立的喷流参数,对导弹固连运动坐标系,求解导弹发射时载机和导弹的气动参数变化过程,并研究气动干扰原理。然后将流场气动载荷耦合加载到机翼翼面,应用固体弹性力学原理,针对机翼结构在受到气动载荷和结构动载荷叠加影响时进行研究,该分析部分主要使用ANSYS软件流固耦合动力学分析,计算模拟各种载荷加载到机翼结构上,机翼所产生的应力分布和应变量变化,通过研究分析掌握机翼气动耦合影响的原理。 通过模拟计算结果所知,导弹发射初始阶段的尾喷流极大的改变了机翼周围的流场结构,对无人机机翼的气动性能产生显著的影响,对导弹的前期飞行也有很大的不稳定干扰;并且通过耦合计算也可以看到由于外挂物重量和机翼周围气动流场的影响,机翼会产生不同程度的颤振和扭转。
【学位授予单位】:中北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:V279;TJ760

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 唐胜景;导弹静稳定度动态变化范围研究[J];北京理工大学学报;1999年06期
2 李永刚;;外挂物分离特性研究现状[J];飞行力学;1989年01期
3 姚征,陈康民;CFD通用软件综述[J];上海理工大学学报;2002年02期
4 许晓平;祝小平;周洲;王军利;;考虑喷流效应的机载导弹发射及气动干扰数值模拟[J];航空学报;2011年04期
5 刘德民;刘小兵;李娟;;钛合金机翼的振动与模态分析[J];机械设计与制造;2008年03期
6 车竞;唐硕;谢长强;;空射导弹发射初始弹道数值仿真[J];空气动力学学报;2006年02期
7 杨明智;桂业伟;刘刚;江雄;肖涵山;;导弹投放分离的数值模拟[J];空气动力学学报;2006年02期
8 黄旌;高涛;;ANSYS用于机翼有限元分析的建模研究[J];红河学院学报;2006年02期
9 王正裕;李孝伟;;基于动态嵌套网格技术的飞行器导弹发射的数值模拟[J];上海大学学报(自然科学版);2008年02期
10 马鹏;丰家辉;胡昌洋;;风力发电机翼型升阻比的计算[J];华电技术;2008年07期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈林之;李章政;;侧向荷载下剪力墙问题的解析解[J];四川建筑科学研究;2006年03期
2 管品武;唐国斌;王利平;孟会英;禹雷;;正交异性板法分析现浇混凝土空心楼盖[J];四川建筑科学研究;2008年06期
3 刘述伦;薛江红;;应力集中圆孔附近的形变场[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2011年04期
4 黄向阳;周健;姜文超;刘轶;;湖水源热泵系统温排水数学模型研究及应用[J];安全与环境学报;2010年03期
5 彭兴东;胡林;王文兴;赵红阳;房荣友;;乳化液槽内流场和温度场的数值模拟及优化[J];辽宁科技大学学报;2008年Z1期
6 郝星;苑伟政;常洪龙;牛昊彬;焦文龙;;MEMS系统级仿真中的一种变截面梁建模方法[J];微纳电子技术;2010年08期
7 娄东明;冯俊小;刘向军;孙培梅;;新型氧化铝矿浆烧成炉内热过程的数值模拟[J];北京科技大学学报;2008年08期
8 杨向东,袁曾凤;高喷口参数燃气尾流噪声抑制技术及预测方法[J];北京理工大学学报;1999年S1期
9 李向荣;王海福;朵英贤;;增阻尾翼对子弹弹道及速度的影响[J];北京理工大学学报;2006年01期
10 黄文尧,颜事龙,吕淑然,康大浩,冯义德,陈双华;低爆速细长震源药柱的研究与应用[J];爆破器材;2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张猛;余佳佳;廖庆喜;;气力集排式油菜精量排种器气流场仿真分析[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 王光钦;;关于弹性力学课程体系和内容的几点思考[A];海峡两岸力学教学—教学经验与教学改革交流会论文集[C];2002年
3 姜年朝;张逊;张志清;戴勇;李湘萍;;基于ANSYS的航空薄壁结构有限元分析[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年
4 武瑛;王建军;;弹性梁弯曲时平面假设的验证[A];力学与工程应用(第十三卷)[C];2010年
5 吕强;胡唐生;金大元;;某无人机载电子设备安装支架优化设计[A];中国电子学会电子机械工程分会2009年机械电子学学术会议论文集[C];2009年
6 ;A Review of CFD-based System Identification[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference(CCDC)[C];2011年
7 王树杰;赵龙武;李冬;鹿兰帅;;柔性叶片水轮机流体动力特性数值模拟[A];中国可再生能源学会海洋能专业委员会成立大会暨第一届学术讨论会论文集[C];2008年
8 庄茁;王向东;张朝晖;林勇文;赵志明;滕锦;王璞;;力学在飞机结构设计中的应用与发展 第16届全国结构工程学术会议特邀报告[A];第16届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2007年
9 秦尚松;李珠;王宏;刘元珍;;保温砂浆不同保温形式墙体温度效应研究[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2010年
10 嵇醒;戴瑛;仲政;;经典弹性力学与应用力学方法[A];第二届全国力学史与方法论学术研讨会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 沈海龙;船体与节能附体及螺旋桨的非定常干扰研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
3 郭志伟;飞机的非线性自修复控制研究[D];中国科学技术大学;2010年
4 姚锦宝;考虑土—结构动力相互作用的轨道交通引起的环境振动及隔振措施研究[D];北京交通大学;2010年
5 俞路;絮凝酵母在悬浮床反应器流变与流动行为研究[D];大连理工大学;2011年
6 沈纪苹;海洋顺应式结构的非线性动力响应分析[D];上海大学;2011年
7 聂少锋;低层冷弯薄壁型钢结构住宅风洞试验研究及数值分析[D];长安大学;2009年
8 谢方伟;温度场及变形界面对液粘传动特性影响规律的研究[D];中国矿业大学;2010年
9 林迟;基于结构全寿命设计需求的环境作用与结构性能退化研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 王志强;高压压气机低速模拟方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张战锋;塞流式厌氧发酵反应器物料流场的CFD模拟[D];华中农业大学;2010年
2 王珺;山区风特性参数与自锚式悬索桥的静风稳定性研究[D];山东科技大学;2010年
3 张亚坤;偏置荷载下FRP筋砼双向板冲切性能研究[D];郑州大学;2010年
4 谷骁勇;基于ANSYS的离心压缩机主要零件建模和受力分析[D];郑州大学;2010年
5 张美政;复合结构柔性反底拱应用于软岩峒室稳定性控制研究[D];山东农业大学;2010年
6 徐世玥;起落架系统建模与仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 李琦;某16V型柴油机相继增压性能分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 刘振虎;基于湿模态法的舷侧外伸结构砰击响应[D];大连理工大学;2010年
9 崔广云;LED彩色打印机内部温度场的数值计算[D];大连理工大学;2010年
10 唐美玲;单级离心式压缩机内部流场分析与结构优化[D];辽宁工程技术大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张启南,肖业伦,陈炳永,朱国林,周奋为;外挂物与载机分离过程的数值模拟系统[J];北京航空航天大学学报;1996年06期
2 薛晓中;U型涡流法计算机/弹干扰流场[J];弹道学报;1994年02期
3 沈琼;余雄庆;;无人机机载导弹分离轨迹的数值仿真[J];弹箭与制导学报;2009年05期
4 王闯,王伟;机载导弹运动摄影测量[J];飞机设计;2001年03期
5 陈家权;杨新彦;;风力机叶片立体图的设计[J];机电工程;2006年04期
6 杨爱明,乔志德;用运动嵌套网格方法数值模拟旋翼前飞非定常流场[J];空气动力学学报;2000年04期
7 郭正,李晓斌,瞿章华,刘君;用非结构动网格方法模拟有相对运动的多体绕流[J];空气动力学学报;2001年03期
8 李孝伟,范绪箕;基于动态嵌套网格的飞行器外挂物投放的数值模拟[J];空气动力学学报;2004年01期
9 车竞;唐硕;谢长强;;空射导弹发射初始弹道数值仿真[J];空气动力学学报;2006年02期
10 杨明智;桂业伟;刘刚;江雄;肖涵山;;导弹投放分离的数值模拟[J];空气动力学学报;2006年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 韩忠华;旋翼绕流的高效数值计算方法及主动流动控制研究[D];西北工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 谢长强;机载导弹初始弹道仿真研究[D];西北工业大学;2004年
2 邱兴克;风力发电机三维建模与分析[D];新疆大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王水龙;;他有你有不如我有——海军也造无人机[J];海洋世界;2003年07期
2 杨宁,王保印;无人机航空电子综合测试系统[J];兵工自动化;2004年01期
3 丁力军,丁海生;无人机发动机综合测试系统的设计与实现[J];计算机测量与控制;2004年05期
4 苏安;;“捕食者”B无人机投入作战[J];国际展望;2006年03期
5 周军;;扫描鹰无人机作战飞行时间达10000h[J];飞航导弹;2006年05期
6 ;信息[J];指挥控制与仿真;2007年01期
7 郭美芳;;美国无人机载武器新发展[J];兵器知识;2007年02期
8 张衡;亚丁;;挑战飞行极限的“秃鹰”计划[J];兵器知识;2008年10期
9 ;“无人机之父”——赵煦[J];兵器知识;2009年01期
10 ;一项用于无人机的综合3D地形图的开发研究[J];航空电子技术;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈春;吴善德;邢立新;;无人机保障地地战役战术导弹射击的特点[A];2001中国控制与决策学术年会论文集[C];2001年
2 武晓娟;王建军;贾玉红;;无人战斗机的发展与关键技术[A];第二届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2006年
3 胡仲虎;盛怀洁;王伟;;无人机作战生存力设计[A];探索 创新 交流——第三届中国航空学会青年科技论坛文集(第三集)[C];2008年
4 樊兴;张国平;李莉;;无人机协同航路规划技术[A];中国造船工程学会电子技术学术委员会2011年海战场电子信息技术学术年会论文集[C];2011年
5 袁智荣;;压阻式压力传感器在无人机上的应用[A];2000全国力学量传感器及测试、计量学术交流会论文集[C];2000年
6 张丽花;齐晓慧;赵述芳;胡永江;;变结构控制在无人机中的应用研究[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
7 许自富;阮安路;张颿;魏泽峰;刘昌锦;;无人机机载传感器现场校准系统的设计[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(一)[C];2007年
8 高劲松;王朝阳;赵春玲;;在对抗自然灾害中无人机的作用[A];中国科学技术协会2008防灾减灾论坛论文集[C];2008年
9 李毅;唐长增;钟承志;;浅谈无人机遥感的发展[A];2009全国测绘科技信息交流会暨首届测绘博客征文颁奖论文集[C];2009年
10 ;飞行器设计专业发展[A];航空科学技术学科发展报告(2006-2007)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 柴宪辉 纪保成;总装某基地新型无人机试验成功[N];科技日报;2009年
2 本报专稿 李思;军售受制美国 以色列冻结向俄无人机出口[N];世界报;2009年
3 ;德搁置先进无人机项目[N];世界报;2009年
4 王小龙;美“离子虎”无人机创巡航时间新纪录[N];科技日报;2009年
5 陈宇;美要用激光 对付无人机[N];中国国防报;2009年
6 ;伊朗成功试验国产隐身无人机[N];中国航空报;2010年
7 许赟;巴基斯坦接收美国“影子”无人机[N];中国航天报;2010年
8 高宏建 王璠 尹航;无人机:未来空中“小霸王”[N];科技日报;2010年
9 曾涛;中国无人机技术发展迅猛[N];国防时报;2010年
10 ;美国无人机再袭巴基斯坦[N];新华每日电讯;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐赞新;基于无人机的MANET关键问题[D];清华大学;2011年
2 雷瑶;Hex-rotor无人机多旋翼流场数值模拟与试验研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2013年
3 黄水林;纵列式直升机双旋翼气动干扰特性的理论与试验研究[D];南京航空航天大学;2009年
4 岳海龙;倾转旋翼机倾转时旋翼/短舱/机翼耦合结构气弹响应研究[D];南京航空航天大学;2010年
5 刘小兵;大跨度双幅桥面桥梁气动干扰研究[D];湖南大学;2011年
6 张宇飞;基于先进CFD方法的民用客机气动优化设计[D];清华大学;2010年
7 屈耀红;小型无人机航迹规划及组合导航关键技术研究[D];西北工业大学;2006年
8 王斌;基于无人机采集图像的土壤湿度预测模型研究[D];中国石油大学;2009年
9 肖天航;低雷诺数非定常流场的数值方法及其在微型飞行器上的应用[D];南京航空航天大学;2009年
10 田菁;多无人机协同侦察任务规划问题建模与优化技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 秦可伟;无人机发射导弹的气动干扰及流固耦合数值模拟[D];中北大学;2014年
2 程勇;无人机变后掠翼机构设计及仿真实验研究[D];中国科学技术大学;2010年
3 李欢;面向航海应用的地理信息系统关键技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
4 王玉鹏;无人机低空遥感影像的应用研究[D];河南理工大学;2011年
5 戴世通;无人机飞行可视化仿真系统设计[D];西安理工大学;2008年
6 徐鹤;基于Multigen Creator/Vega Prime无人机三维视景仿真系统的设计与实现[D];南京航空航天大学;2008年
7 张延松;基于遗传算法的无人机航迹规划研究[D];中南大学;2010年
8 刘强;无人机自动着舰撞网回收技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
9 陈冬;基于粒子群优化算法的无人机航迹规划[D];西北工业大学;2007年
10 周树春;基于GPS的无人机自动着陆控制系统设计与实现[D];西北工业大学;2007年
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