检索结果-内蒙古大学图书馆

爆炸与冲击 2023年第7期43卷 144-158页

作者：贺征高紫晴顾璇高子舒哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院黑龙江哈尔滨150001

垂直入水的鱼雷在短时间内弹道稳定,基于此,针对跨介质鱼雷撞水冲击造成的结构问题展开研究,探究了各舱段壳体和连接部位的轴向运动规律及受力特性,利用任意拉格朗日-欧拉算法及罚函数法建立了流固耦合数值模型,并对其合理性和网格无关... 详细信息

垂直入水的鱼雷在短时间内弹道稳定,基于此,针对跨介质鱼雷撞水冲击造成的结构问题展开研究,探究了各舱段壳体和连接部位的轴向运动规律及受力特性,利用任意拉格朗日-欧拉算法及罚函数法建立了流固耦合数值模型,并对其合理性和网格无关性进行了验证。对采用不同连接方式的4种头型鱼雷分别模拟,并与整体式鱼雷进行了对比。结果表明:鱼雷撞水后加速度瞬间升高,头型越尖,所受的冲击越小;由于应力以波的形式向后传递,因此各舱段会依照距离头部的远近依次响应,且强度逐渐减弱;相邻壳体的相对静止状态被打破,运动过程中会不断拉压连接件,使之形状和位置都发生较大变化;壳体相互远离时,雷体外缘产生缝隙,此时连接件应力也达到最大,对连接的稳固性不利。因此,建议工程中增加密封圈或其他固定装置等,以加强对连接部位的保护。

关键词：跨介质鱼雷垂直入水任意拉格朗日-欧拉算法连接结构

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大型舰船圆筒型水下防护结构性能分析

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中国舰船研究 2024年第3期19卷 193-204页

作者：张博文聂晨曦姬祥明付仁张阿漫哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学船舶结构冲击动力学黑龙江省重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学船舶结构安全全国重点实验室黑龙江哈尔滨150001

[目的]针对传统“空舱-液舱-空舱”三舱型防护结构重量大、防护效率较低的问题,探讨圆筒型水下防护结构的防护性能。[方法]建立基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法的数值模型,通过典型的结构接触爆炸算例,验证ALE算法的精度;然后在此基础... 详细信息

[目的]针对传统“空舱-液舱-空舱”三舱型防护结构重量大、防护效率较低的问题,探讨圆筒型水下防护结构的防护性能。[方法]建立基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法的数值模型,通过典型的结构接触爆炸算例,验证ALE算法的精度;然后在此基础上分别建立传统的三舱型防护结构和圆筒型防护结构模型,通过数值模拟分析相同药量水下接触爆炸后的应力、应变最大值以及能量吸收等特征参数,从而得到各自的防护性能。[结果]结果显示,圆筒型防护结构防御纵壁的位移小于防水纵壁的位移,这与传统三舱型防护结构的规律相反;甲板、双层底结构吸收的能量相比传统防护结构少了9.92%,具有明显的垂向抗变形优势。[结论]研究表明,圆筒型防护结构在药量相同的情况下其毁伤程度更低,可为水下防护结构的创新设计提供新的思路。

关键词：圆筒型防护结构接触爆炸任意拉格朗日-欧拉算法毁伤破坏吸能规律

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航行体开槽包裹式缓冲头帽结构设计及其降载性能

引用

爆炸与冲击 2022年第12期42卷 93-105页

作者：施瑶刘振鹏潘光高兴甫西北工业大学航海学院陕西西安710072 西北工业大学航海学院无人水下运载技术工业和信息化部重点实验室陕西西安710072

针对空投航行体和火箭助飞航行体高速入水过程中遭受巨大的冲击载荷,可能导致的结构损坏、弹道失控等问题,提出了一种开槽包裹式缓冲头帽,用于保护航行体入水过程中的结构安全。首先,给出了缓冲头帽的详细设计参数,基于任意拉格朗日-欧... 详细信息

针对空投航行体和火箭助飞航行体高速入水过程中遭受巨大的冲击载荷,可能导致的结构损坏、弹道失控等问题,提出了一种开槽包裹式缓冲头帽,用于保护航行体入水过程中的结构安全。首先,给出了缓冲头帽的详细设计参数,基于任意拉格朗日-欧拉算法,建立了航行体带缓冲头帽高速入水数值模型,并对该数值模型的正确性进行了验证。然后,在此基础上,研究了不同入水角度下,空泡流场的演变过程,分析了入水时缓冲材料的应力分布情况。最后,探究了不同入水速度和入水角度下缓冲头帽的降载性能。结果表明,数值计算所得空泡形态与实验图像基本吻合,且数值计算和实验测试所得的冲击加速度变化趋势基本一致,两者轴向加速度峰值相对误差为6.72%,径向加速度峰值相对误差为7.52%。航行体装备所设计的缓冲头帽以300 m/s的速度垂直入水时轴向降载率为22.17%;以100 m/s的速度60°入水时,轴向降载率为31.83%,径向降载率为66.80%。

关键词：航行体高速入水缓冲头帽降载性能任意拉格朗日-欧拉算法

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基于流固耦合的入水特性仿真与试验研究

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导弹与航天运载技术（中英文） 2023年第4期 123-127页

作者：付梦思薛普秦绪国李巍张雪娇北京航天长征飞行器研究所北京100076

针对跨介质飞行器入水冲击过程中流固耦合问题,研究不同速度对飞行器载荷和姿态的影响,基于LS-DYNA软件,采用任意拉格朗日-欧拉算法对速度在40~120 m/s的飞行器入水模型进行数值模拟,获取模型入水过程中的冲击过载和姿态变化,并通过试... 详细信息

针对跨介质飞行器入水冲击过程中流固耦合问题,研究不同速度对飞行器载荷和姿态的影响,基于LS-DYNA软件,采用任意拉格朗日-欧拉算法对速度在40~120 m/s的飞行器入水模型进行数值模拟,获取模型入水过程中的冲击过载和姿态变化,并通过试验验证。结果表明,冲击过载峰值随着速度增大而增大,且脉冲宽度越窄;角速度和俯仰角的变化斜率呈现先增大再减小的趋势。研究结果可为飞行器入水特性的理论和试验研究以及工程化应用提供参考。

关键词：任意拉格朗日-欧拉算法流固耦合仿真建模试验验证

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PBM算法在近场爆炸数值模拟中的运用研究

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爆破 2022年第1期39卷 29-35页

作者：徐自强王丽娟朱洁李闯宋长杰时小凡中煤科工集团沈阳设计研究院沈阳110168 沈阳建筑大学沈阳110168

为探究爆炸粒子算法(PBM)在近场爆炸问题中的适用性,分别采用PBM法及任意拉格朗日-欧拉算法(ALE&S-ALE),开展AL-6XN不锈钢板近场爆炸的仿真模拟。结合T B rvik的试验结果,对比了ALE、S-ALE和PBM方法的计算精确度和运算效率;采用PBM... 详细信息

为探究爆炸粒子算法(PBM)在近场爆炸问题中的适用性,分别采用PBM法及任意拉格朗日-欧拉算法(ALE&S-ALE),开展AL-6XN不锈钢板近场爆炸的仿真模拟。结合T B rvik的试验结果,对比了ALE、S-ALE和PBM方法的计算精确度和运算效率;采用PBM算法对不同爆心距的钢板近场爆炸工况进行仿真计算,分析了粒子总数和粒子个数比对PBM算法计算精度的影响;通过对150 mm爆心距、球状C4炸药近场爆炸场景进行仿真,分析了不同算法运算时效占比规律。结果表明:不同工况下PBM算法得到的钢板挠度最大误差为20%,离散系数0.12,优于ALE和S-ALE算法;相同的网格划分,PBM算法运算用时仅为ALE和S-ALE算法的十分之一;粒子总数一定时,粒子数量比越接近粒子质量比或粒子个数比一定,粒子总数越多,PBM算法精度越高,模拟效果越好。

关键词：近场爆炸数值模拟模拟方式任意拉格朗日-欧拉算法 PBM算法

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爆炸冲击下试验台架数值模拟方法

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兵器装备工程学报 2022年第5期43卷 165-171页

作者：莫昌锋周云波付条奇张明刘粟涛孙晓旺南京理工大学机械工程学院南京210094

以爆炸冲击试验台架为研究对象,引入结构化任意拉格朗日-欧拉算法(S-ALE)模拟爆炸冲击波,对爆炸冲击作用下试验台架的动态响应进行数值模拟分析。采用传统的任意拉格朗日-欧拉算法(ALE)建立分析模型,比较这2种算法的仿真结果,并与实爆... 详细信息

以爆炸冲击试验台架为研究对象,引入结构化任意拉格朗日-欧拉算法(S-ALE)模拟爆炸冲击波,对爆炸冲击作用下试验台架的动态响应进行数值模拟分析。采用传统的任意拉格朗日-欧拉算法(ALE)建立分析模型,比较这2种算法的仿真结果,并与实爆试验结果进行对比。结果表明:S-ALE算法在模拟爆炸冲击过程中避免了爆炸冲击波的渗漏,并且计算时间比ALE算法更短。S-ALE算法计算结果与试验结果更接近,计算精度更高。

关键词：爆炸冲击数值模拟结构化任意拉格朗日-欧拉算法任意拉格朗日-欧拉算法渗漏

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基于流固耦合航行体入水冲击数值模拟研究

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宇航总体技术 2022年第1期6卷 31-37页

作者：于佳晖贾亮朱元夫北京强度环境研究所北京100076

针对航行体入水冲击过程中的流固耦合问题,利用任意拉格朗日-欧拉算法建立三维入水冲击数值仿真模型。首先,建立球体入水冲击数值模型,获取了入水过程中的冲击载荷和表面压力数据,通过与试验对比,探究网格密度、接触刚度耦合系数以及时... 详细信息

针对航行体入水冲击过程中的流固耦合问题,利用任意拉格朗日-欧拉算法建立三维入水冲击数值仿真模型。首先,建立球体入水冲击数值模型,获取了入水过程中的冲击载荷和表面压力数据,通过与试验对比,探究网格密度、接触刚度耦合系数以及时间步长对仿真准确性的影响。结果发现,冲击区域网格密度和接触刚度耦合系数决定流固耦合接触刚度;冲击域的网状密度对冲击系数结果和入水速度变化有明显影响;耦合节点之间的接触刚度系数会影响局部压力峰值。最后,建立锥形头部圆柱体入水仿真模型,提出分段刚体计算截面载荷方法,研究不同速度下结构入水冲击加速度、速度、位移和截面载荷变化规律,与试验结果对比证明仿真准确性。

关键词：数值建模入水冲击流固耦合任意拉格朗日-欧拉算法

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基于多介质ALE算法的柱体高速垂直入水仿真

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水下无人系统学报 2020年第1期28卷 81-88页

作者：汪振吴茂林孙玉松彭京徽海军工程大学兵器工程学院

针对未来海上平台发射的大口径平头回转体高速入水过载问题,为了探究柱体头部圆倒角大小对柱体垂直入水的动力学响应,使圆倒角平头柱体外形设计满足高速入水强度要求,文中通过入水载荷及空泡验证了任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法计算此类... 详细信息

针对未来海上平台发射的大口径平头回转体高速入水过载问题,为了探究柱体头部圆倒角大小对柱体垂直入水的动力学响应,使圆倒角平头柱体外形设计满足高速入水强度要求,文中通过入水载荷及空泡验证了任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法计算此类问题的正确性。并应用该算法对速度为300m/s的不同倒角柱体垂直入水进行数值仿真,得到其入水冲击作用下的动力学响应。通过对入水过程中柱体速度和加速度的分析,得出如下结论:入水初期,随着柱体头部倒角的增大,速度的衰减越来越小;柱体入水时受到的冲击加速度会出现振荡;一定尺寸的圆倒角能有效减小柱体入水时的冲击加速度,球头柱体入水的冲击加速度峰值最小,在数值上不到平头柱体的1/10;平头柱体垂直入水的载荷峰值与其头部圆顶面积呈线性正相关。以上方法及结论可为柱状结构体入水冲击过程研究以及高速入水回转体外形设计提供一定参考。

关键词：柱体垂直入水高速任意拉格朗日-欧拉算法倒角

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浅埋炸药冲击试验台架数值模拟方法研究

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兵器装备工程学报 2020年第10期41卷 117-124页

作者：吴梦阳周云波赵丰王利辉李进军张明周迪南京理工大学机械工程学院南京210094 陆军某项目管理中心北京100073 中国人民解放军32379部队北京100073 中国人民解放军32381部队北京100073

以某浅埋冲击试验台架为研究对象,引入新型爆炸粒子算法PBM模拟冲击波,用离散单元法DEM模拟土壤,构建近距浅埋冲击试验台架仿真模型,分析不同DEM粒子半径对仿真结果的影响;建立了任意拉格朗日-欧拉算法的完整模型,对比两种模拟方法的仿... 详细信息

以某浅埋冲击试验台架为研究对象,引入新型爆炸粒子算法PBM模拟冲击波,用离散单元法DEM模拟土壤,构建近距浅埋冲击试验台架仿真模型,分析不同DEM粒子半径对仿真结果的影响;建立了任意拉格朗日-欧拉算法的完整模型,对比两种模拟方法的仿真结果;通过开展实爆试验表明PBM-DEM粒子算法计算结果与试验结果更接近,计算准确度更高。

关键词：浅埋爆炸台架试验任意拉格朗日-欧拉算法 PBM-DEM粒子算法数值计算

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基于ALE算法的飞机水上迫降特性研究

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机械设计与制造工程 2025年第4期54卷 115-119页

作者：吕晨光张顺中航西飞民用飞机有限责任公司工程技术中心陕西西安710089

采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法系统分析MA60飞机水上迫降过程。计算表明:在选定迫降程序下,飞机着水时呈现显著一次抬头现象,而二次抬头现象微弱,与传统水池试验结果一致,表明ALE算法能够精确模拟水上迫降飞机的运动姿态。研究发现,... 详细信息

采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法系统分析MA60飞机水上迫降过程。计算表明:在选定迫降程序下,飞机着水时呈现显著一次抬头现象,而二次抬头现象微弱,与传统水池试验结果一致,表明ALE算法能够精确模拟水上迫降飞机的运动姿态。研究发现,除机腹极小区域外,其余部位应力峰值均未超过材料极限强度,满足设计要求,揭示了迫降载荷与结构强度之间的内在联系。与传统水池试验相比,ALE算法不仅能解析飞机着水时的运动机理,还可以精确捕捉非定常流场特征,阐明流固耦合作用机制,并有效评估结构破损与着水姿态。研究表明,该算法能够兼顾运动学、流体动力学及结构强度分析,为MA60飞机结构设计与性能优化提供了重要理论依据和技术支持。

关键词：飞机水上迫降适航验证流固耦合任意拉格朗日-欧拉算法

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