單翼末敏彈動(dòng)力學(xué)及氣動(dòng)布局優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、以翅果模型為基礎(chǔ)衍變出的單翼末敏彈為研究對(duì)象，主要研究了彈體能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定掃描的動(dòng)力學(xué)模型，分析了彈體氣動(dòng)特性的變化規(guī)律，基于“增大阻力、增加轉(zhuǎn)速”的要求，對(duì)翼片結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。研究成果為今后單翼末敏彈設(shè)計(jì)提供參考。
　　(1)在單翼末敏彈動(dòng)力學(xué)理論模型研究中:首先分析了作用在單翼末敏彈上的載荷情況，并依據(jù)動(dòng)量定理和動(dòng)量矩定理，分別建立了圓柱部彈體和翼片及翼端重物的質(zhì)心、繞心動(dòng)力學(xué)方程，其次，建立了圓柱部彈體和翼片及翼端重物之

2、間關(guān)于速度和角速度的聯(lián)系方程，從而得到了單翼末敏彈整體的動(dòng)力學(xué)方程組。最后，基于Adams進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)模擬仿真。
　　(2)在單翼末敏彈氣動(dòng)特性數(shù)值仿真研究中:利用Fluent數(shù)值仿真的方法，研究圓柱部彈體外形、翼片結(jié)構(gòu)參數(shù)和攻角對(duì)氣動(dòng)特性的影響規(guī)律。首先，利用低速流場中的橢球體的算例對(duì)數(shù)值仿真算法進(jìn)行準(zhǔn)確性驗(yàn)證，再用相同的仿真方法對(duì)圓柱部彈體長徑比、頭部形狀、翼片長度、寬度、翼端重物質(zhì)量和翼片偏置角等彈體結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行仿真計(jì)算，研

3、究其變化對(duì)氣動(dòng)參數(shù)的影響變化規(guī)律;最后，分析了不同攻角下整個(gè)彈體的氣動(dòng)特性和流場變化。
　　(3)在單翼末敏彈翼片結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究中:選取翼片長度、翼片寬度、翼端重物質(zhì)量和翼片偏置角四個(gè)因素，以阻力系數(shù)極大值和滾轉(zhuǎn)力矩系數(shù)極大值為目標(biāo)，先采用正交優(yōu)化方法，得出各因素對(duì)結(jié)果指標(biāo)影響的主次順序;再采用NSGA-Ⅱ遺傳算法，建立回歸分析計(jì)算模型，求得滿足指標(biāo)的Pareto解集。
　　(4)在單翼末敏彈高塔投放試驗(yàn)研究中:介紹高塔試