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降落伞气动变形分析

张晓木  
【摘要】:降落伞的张开、膨胀和最后稳态下降是一个流体和伞衣相互耦合、非线性和时变的过程。在过去几十年里,风洞和飞行试验占到降落伞系统设计总任务量的80%,理论和设计参数研究仅占20%。目前,降落伞设计的任务越来越重,要求更高,试验成本也更加昂贵。随着计算机和数值仿真技术的发展,在计算机上对降落伞的的开伞过程进行数值模拟来取代试验为降落伞设计提供理论参考越来越成为一种趋势。 本文的工作基于MpCCI流固耦合分析软件,采用松散耦合的方法对降落伞的张开过程进行分析。在张开过程中,考虑伞顶孔的影响,本文分别对无伞顶孔和有顶孔两种不同类型伞的张开过程进行了分析计算。对计算结果进行了详细的分析比较,发现在伞衣阻力相同的条件下有伞顶孔型伞的各方面性能优于无伞顶孔型伞。最后论文对伞顶孔在降落伞开伞过程中的作用进行了阐述。通过对基于不同开伞速度、不同的伞绳长度和不同的伞绳数量等一系列模型的相互比较,论文进一步研究了模型的结构参数对伞衣载荷的影响。


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