正规形法在弹箭非线性运动分析中的应用

作     者：李东阳 常思江 王中原 魏伟 LI Dongyang;CHANG Sijiang;WANG Zhongyuan;WEI Wei

作者机构：南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094 瞬态冲击技术重点实验室北京102202 

出 版 物：《国防科技大学学报》 (Journal of National University of Defense Technology)

年 卷 期：2022年第44卷第2期

页      面：44-54页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082601[工学-武器系统与运用工程] 082501[工学-飞行器设计] 0826[工学-兵器科学与技术] 082602[工学-兵器发射理论与技术] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 0701[理学-数学] 

基　　金：瞬态冲击技术重点实验室基金资助项目(6142606183107) 

主　　题：正规形 非线性运动 角运动 弹箭 稳定性 

摘      要：非线性气动力对弹箭运动特性具有重要影响,而其复杂性和有效分析工具的缺乏往往制约了弹箭非线性运动理论的发展。为探索正规形方法在弹箭非线性运动分析中的应用,构造了考虑二次非线性阻尼和七次非线性静力矩下攻角方程的正规形,进而求得攻角的通用解析解,通过数值积分验证了其在较大攻角范围内的有效性,该解析解也同样适用于无阻尼角运动和更高或更低阶静力矩作用下的角运动分析。基于正规形方法导出的初始条件关系,给出了保守但简洁的稳定初始条件范围的计算方法,结合平衡点分析,可较为准确地预测弹箭在非线性气动力作用下形成的极限环及其稳定性。