基于CS-FEM的某制导炮弹弹体动力特性分析

作     者：叶楠 程建宇 冯世哲 YE Nan;CHENG Jianyu;FENG Shizhe

作者机构：河北工业大学机械工程学院天津300401 

出 版 物：《机械设计》 (Journal of Machine Design)

年 卷 期：2024年第41卷第4期

页      面：14-19页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金项目(12102119) 

主　　题：制导炮弹 动力特性 CS-FEM 梯度光滑技术 

摘      要：常规有限元法采用六面体单元进行动力特性分析时,由于数值模型刚度过大导致计算误差较大且无法克服网格畸变。因此,文中在常规有限元法的基础上引入梯度光滑技术,采用基于单元的光滑有限元法(CS-FEM)对某制导炮弹弹体进行动力特性分析,该方法能有效降低系统数值模型刚度且无需进行坐标变换和形函数求导,从而避免网格畸变带来的精度降低及求解困难等问题。计算结果表明:相同网格数目情况下,CS-FEM能够有效提高弹体固有频率及振型的求解精度,同时具有较高的收敛速度,在制导炮弹弹体动力特性分析方面具有较好的应用前景。