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基于动网格的两栖车航行姿态数值模拟

兵工学报 2015年第3期36卷 412-420页

作者：赵彬张敏弟剧冬梅北京理工大学机械与车辆学院北京100081 中国兵器科学研究院北京100089

针对两栖车水上航行姿态,构建描述两栖车水上运动的动力学模型,采用混合耦合算法和动网格技术研究静水直航状态下,两栖车航行姿态的变化规律,模拟结果与实验值吻合较好。研究结果表明:车体达到稳定航行姿态会经历大幅振荡调整阶段和平... 详细信息

针对两栖车水上航行姿态,构建描述两栖车水上运动的动力学模型,采用混合耦合算法和动网格技术研究静水直航状态下,两栖车航行姿态的变化规律,模拟结果与实验值吻合较好。研究结果表明:车体达到稳定航行姿态会经历大幅振荡调整阶段和平稳运动阶段,车体平衡后,升沉和纵倾仍会有小幅变化;两栖车由排水航行状态逐步增速到滑行状态的过程中,车体重心逐渐升高,动升力在支撑车重成分中所占的比例越来越大,静浮力则越来越小。

关键词：兵器科学与技术两栖车航行姿态动网格技术数值模拟

基于动力学仿真的特种车辆操纵稳定性试验方法研究

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兵工学报 2014年第2期35卷 262-267页

作者：李军苑士华剧冬梅李瑞英北京理工大学机械与车辆学院北京100081 中国兵器科学研究院北京100089

为研究和制定特种车辆操纵稳定性试验方法,在参照相关国家标准和国际标准的基础上,针对其具体特点,通过整车动力学建模、操纵稳定性仿真、仿真数据处理及计分评价等多工况全流程的动力学仿真计算,分析确立了特种车辆操纵稳定性试验的关... 详细信息

为研究和制定特种车辆操纵稳定性试验方法,在参照相关国家标准和国际标准的基础上,针对其具体特点,通过整车动力学建模、操纵稳定性仿真、仿真数据处理及计分评价等多工况全流程的动力学仿真计算,分析确立了特种车辆操纵稳定性试验的关键参数,提出了试验方法。经实车验证试验,表明了试验方法的可行性以及通过动力学仿真手段提出的试验方法可以满足特种车辆操纵稳定性试验和计分评价要求。

关键词：兵器科学与技术特种车辆操纵稳定性动力学仿真试验方法

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两栖车辆实时控制水陆性能虚拟试验系统开发

兵工学报 2014年第6期35卷 879-884页

作者：剧冬梅项昌乐李军孙旭光刘静北京理工大学机械与车辆学院北京100081 中国兵器科学研究院北京100089

两栖车辆有水上、陆上、水陆过渡3种工况。目前对两栖车辆的仿真计算主要有两种:一是利用多体动力学软件平台进行陆上仿真;二是利用计算流体力学软件进行水上性能仿真。都是针对单一工况进行仿真。为了解决多种工况下的动力学计算问题,... 详细信息

两栖车辆有水上、陆上、水陆过渡3种工况。目前对两栖车辆的仿真计算主要有两种:一是利用多体动力学软件平台进行陆上仿真;二是利用计算流体力学软件进行水上性能仿真。都是针对单一工况进行仿真。为了解决多种工况下的动力学计算问题,采用粒子流场与刚体碰撞耦合的理论,结合传统多体动力学计算方法,建立了实时控制的两栖车辆全工况的动力学仿真系统。在此基础上实现了对多项水陆性能的虚拟试验,并以某高速履带两栖车辆为实例进行了验证。验证结果表明:与试验数据对比,该仿真方法的计算误差小于15%,具有一定的准确度。

关键词：兵器科学与技术两栖车辆实时控制虚拟试验动力学

电驱动差速转向轮式水陆两栖车辆可收放悬架机构运动学分析与参数优化

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兵工学报 2019年第8期40卷 1580-1586页

作者：剧冬梅项昌乐陶溢徐小军王文浩北京理工大学机械与车辆学院北京100081 中国兵器科学研究院北京100089 北京特种车辆研究所北京100072 国防科技大学智能科学学院湖南长沙410073

为了有效减小车辆在水中的形状阻力,需要将轮式两栖车的轮子提升到水线以上。针对该需求提出了一种水陆两栖车可收放悬架方案。对两栖车收放悬架进行运动学分析,得到了其运动规律;制定了悬架参数优化策略,以提高悬架在水中的收放高度,... 详细信息

为了有效减小车辆在水中的形状阻力,需要将轮式两栖车的轮子提升到水线以上。针对该需求提出了一种水陆两栖车可收放悬架方案。对两栖车收放悬架进行运动学分析,得到了其运动规律;制定了悬架参数优化策略,以提高悬架在水中的收放高度,改善陆地的行驶特性;在多体动力学软件ADAMS/Insight中设计了参数优化实验,通过分析参数灵敏度确定优化变量,根据所选的优化变量,分别以行走机构收放高度、翻转角度、外倾角以及主销内倾角等参数为优化目标进行优化设计。研究结果表明,车辆行走机构收放过程和运动学特性的优化效果明显,在保障陆上性能的同时大幅减小了水上航行阻力。

关键词：水陆两栖车运动学分析可收放悬架参数优化

轮式装甲车辆不同差速器方案操纵稳定性仿真研究

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兵工学报 2009年第3期30卷 262-267页

作者：孟红项昌乐孙旭光李军剧冬梅中国兵器工业系统总体部北京100089 北京理工大学机械与车辆工程学院北京100081

以某轮式装甲车辆为研究对象,通过建立虚拟样机,使用动力学仿真分析软件按国军标试验规范模拟了其稳态回转性能等相关科目仿真,对不同差速器方案对该车操纵稳定性的影响进行了分析,综合评价了车辆在不同差速器方案下的操纵稳定性,通过... 详细信息

以某轮式装甲车辆为研究对象,通过建立虚拟样机,使用动力学仿真分析软件按国军标试验规范模拟了其稳态回转性能等相关科目仿真,对不同差速器方案对该车操纵稳定性的影响进行了分析,综合评价了车辆在不同差速器方案下的操纵稳定性,通过相应试验科目结果对比,证明仿真模型正确,仿真结果可信。

关键词：机械学轮式装甲车辆操纵稳定性性能仿真

纵倾角对轻型轮式两栖车辆的阻力特性影响研究

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兵工学报 2015年第1期36卷 19-26页

作者：剧冬梅项昌乐周鹏飞肖南溪刘静北京理工大学机械与车辆学院北京100081 中国兵器科学研究院北京100089

提高两栖车辆航速的有效途径之一是减小整车阻力,为了研究纵倾角对阻力特性的影响,采用数值计算的方法研究了轻型轮式高速两栖车辆水上航行的阻力特性,数值计算结果和试验取得了较好的一致。研究结果表明:当车体纵倾角较小时,随着航速... 详细信息

提高两栖车辆航速的有效途径之一是减小整车阻力,为了研究纵倾角对阻力特性的影响,采用数值计算的方法研究了轻型轮式高速两栖车辆水上航行的阻力特性,数值计算结果和试验取得了较好的一致。研究结果表明:当车体纵倾角较小时,随着航速的增加,阻力逐渐增大;当车体纵倾角较大时,随着航速的增加,阻力先增大后趋于稳定;当航速较小时,纵倾角对阻力影响较小;当航速较大时,随着纵倾角的增大,阻力先减小后增大;随着航速的增加,车体纵倾角的适航范围变小,但对阻力的影响幅度变大。

关键词：兵器科学与技术高速两栖车辆阻力特性数值计算

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绕水翼非定常空化流场的实验研究

兵工学报 2012年第4期33卷 401-407页

作者：黄彪王国玉王复峰剧冬梅高德明北京理工大学机械与车辆学院北京100081 中国兵器科学研究院北京100089

为了研究绕水翼非定常空化流动的流场特性,以Clark-Y型水翼为研究对象,采用粒子成像测速系统(PIV)对不同空化阶段,绕水翼空化流场的形态结构、速度场和涡量场等流动特性进行了实验观测。实验结果表明:绕水翼空化流场在发展过程中,随着... 详细信息

为了研究绕水翼非定常空化流动的流场特性,以Clark-Y型水翼为研究对象,采用粒子成像测速系统(PIV)对不同空化阶段,绕水翼空化流场的形态结构、速度场和涡量场等流动特性进行了实验观测。实验结果表明:绕水翼空化流场在发展过程中,随着空化数的降低而呈现不同的阶段型特征,主要表现为:空化数决定了非定常流场结构,随着空化数的降低,空化区域逐渐扩大,并出现了大尺度空泡团脱落的非稳定脉动特性;并且,由于空化流场结构的改变,速度分布表现出明显的特性差异,低速高频脉动区域随着空化数的降低而逐渐扩大,该区域的范围基本上对应于空化区域;在空化的各个阶段,涡量主要集中在翼型中、后部的漩涡分离区域内。当处于云状空化阶段时,水汽混合相的频繁转换使得翼型尾缘处的空化漩涡结构逐渐显现,涡量聚集区由最初的涡带转化为大涡量团的分散分布,而且影响区域明显扩大。

关键词：流体力学水翼非定常空化数字粒子成像系统

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轮式两栖车辆关键技术研究（一）

汽车运用 2013年第5期 5-6页

作者：剧冬梅李军中国兵器科学研究院

我国既是一个陆地大国，也是一个海洋大国。维护岛屿主权、保护海洋资源、确保重要海峡的畅通、维护我国的传统利益、拓展新的国家利益等是我国当前和未来面临的重要问题。未来战争将是立体化战争，攻击发起点不仅可以从陆地、空中开始... 详细信息

我国既是一个陆地大国，也是一个海洋大国。维护岛屿主权、保护海洋资源、确保重要海峡的畅通、维护我国的传统利益、拓展新的国家利益等是我国当前和未来面临的重要问题。未来战争将是立体化战争，攻击发起点不仅可以从陆地、空中开始，而且还可以从海上发起进攻。

关键词：两栖车辆技术轮式海洋资源国家利益未来战争立体化陆地

Flow structures and hydrodynamics of unsteady cavitating flows around hydrofoil at various angles of attack

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Journal of Hydrodynamics 2018年第2期30卷 276-286页

作者： Dong-mei Ju Chang-le Xiang Zhi-ying Wang Jun Li Nan-xi Xiao State Key Laboratory of Vehicle Transmission Beijing Institute of Technology Beijing 100081 China Ordnance Science and Research Academy of China Beijing 100089 China

This paper investigates the unsteady structures and the hydrodynamics of cavitating flows. Experimental results are presented for a Clark-Y hydrofoil fixed at ？= 0？, 5？ and 8？, for various cavitation numbers, from subcavitating flow to supercavitation. The high-speed video camera and the particle image velocimetry（PIV） are applied to observe the transient flow structures. Statistics of the cavity lengths, the velocity and vorticity distributions, as well as the turbulent intensities are presented to quantify the unsteady process. Meanwhile, the dynamic measurement system is used to record the dynamic characteristics. The experimental results show that the flow structures and the hydrodynamics of the cavitation vary considerably with various combinations of angles of attack and cavitation numbers. Under various conditions, the cavitation can be generally grouped as the inception cavitation, the sheet cavitation, the cloud cavitation and the supercavitation. The cloud cavitation exhibits noticeable unsteady characteristics. Experimental evidence indicates that the hydrodynamics are clearly affected by the cavitating flow structures, the amplitude of the load fluctuation is much higher in the cloud cavitating cases.

关键词： Cloud cavitating flows high speed camera particle image velocimetry (PIV) flow structures hydrodynamics