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折叠翼飞行器设计与气动仿真分析

兵器装备工程学报 2022年第5期43卷 266-273页

作者：蔡毓张振鸿刘斌广西大学电气工程学院南宁530004 广西大学计算机与电子信息学院南宁530004

为提高扑翼飞行器的气动效率,分析自然界鸟类翅膀运动机理,设计拍打-折叠运动的仿鸟飞行器机构,实现了仿鸟翅膀“8”字型运动轨迹。区别于传统扑翼飞行器的膜状翼结构,模仿鸟类翅膀羽毛分层结构,研制出羽毛机翼。利用计算流体力学仿真软... 详细信息

为提高扑翼飞行器的气动效率,分析自然界鸟类翅膀运动机理,设计拍打-折叠运动的仿鸟飞行器机构,实现了仿鸟翅膀“8”字型运动轨迹。区别于传统扑翼飞行器的膜状翼结构,模仿鸟类翅膀羽毛分层结构,研制出羽毛机翼。利用计算流体力学仿真软件XFlow,研究机翼初始迎角,展弦比和扑动频率对折叠翼扑翼飞行器的气动特性影响。实验结果表明:机翼初始迎角在5°时取得最大升阻比系数,有利于飞行器快速升空及平飞飞行;扑动频率在4~5 Hz时获得最佳气动效率;机翼展弦比为3,扑翼飞行器获得较优气动性能。羽翼动力折叠翼飞行器成功飞行,为研制机翼多自由度变形仿生机器鸟提供理论上的可行性和有效飞行平台。

关键词：仿生扑翼飞行器折叠机翼羽翼动力气动仿真

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气动仿真助推涡轴发动机型号研制全面加速

航空动力 2022年第3期 62-66页

作者：李维潘尚能孟博肖为中国航发动研所

中国航发动研所作为国内航空涡轴发动机产品研发基地,不断根据自身特点,深化仿真手段在涡轴发动机研发阶段的应用,在现有技术条件下,最大限度地发挥气动仿真的作用,提升了涡轴发动机性能与寿命,降低了研发周期与费用。近年来,随着计算... 详细信息

中国航发动研所作为国内航空涡轴发动机产品研发基地,不断根据自身特点,深化仿真手段在涡轴发动机研发阶段的应用,在现有技术条件下,最大限度地发挥气动仿真的作用,提升了涡轴发动机性能与寿命,降低了研发周期与费用。近年来,随着计算机技术的不断发展,针对航空发动机性能仿真的工具也不断成熟,在缩短发动机研制周期、降低研发成本方面的成效不断显现。

关键词：涡轴发动机计算机技术现有技术条件研制周期研发成本型号研制研发基地气动仿真

基于FLUENT的微型修正弹药气动特性仿真

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计算机仿真 2013年第6期30卷 20-23,147页

作者：吴志林陶家宾南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

研究微型修正弹药的的气动外形结构优化设计问题。由于传统的气动力参数计算方法,计算新型修正弹的气动力参数会造成大的误差,不利于弹道参数计算和飞行稳定性校核。针对上述问题,提出采用计算流体动力学软件Fluent对修正弹进行非结构... 详细信息

研究微型修正弹药的的气动外形结构优化设计问题。由于传统的气动力参数计算方法,计算新型修正弹的气动力参数会造成大的误差,不利于弹道参数计算和飞行稳定性校核。针对上述问题,提出采用计算流体动力学软件Fluent对修正弹进行非结构化网格划分,利用密度基显式求解法,对修正弹在不同攻角、不同飞行马赫数下的气动力进行了仿真计算,得到了修正弹药的升力系数、阻力系数和俯仰力矩系数随飞行马赫数和攻角的变化规律,以及弹丸表面的压力分布和来流速度分布,并对仿真结果进行分析。结果表明,计算所得气动参数符合修正弹外弹道学规律,较好地模拟了弹丸跨音速时的飞行状态,可以为微型修正弹药的制导外形设计提供依据和参考。

关键词：计算流体动力学微型修正弹药气动仿真空气阻力系数

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末制导炮弹末制导段外流场气动仿真

弹箭与制导学报 2009年第3期29卷 176-178页

作者：庞英良宋卫东杨晓霖解放军军械工程学院石家庄050003

文中主要利用商业CFD软件Fluent对某型末制导炮弹的末制导段在不同攻角、不同飞行马赫数的气动特性进行了数值仿真,得出了该型末制导炮弹升力系数、阻力系数和滚转力矩系数随飞行马赫数和攻角的变化规律。结果表明,计算所得气动参数可... 详细信息

文中主要利用商业CFD软件Fluent对某型末制导炮弹的末制导段在不同攻角、不同飞行马赫数的气动特性进行了数值仿真,得出了该型末制导炮弹升力系数、阻力系数和滚转力矩系数随飞行马赫数和攻角的变化规律。结果表明,计算所得气动参数可以为该末制导炮弹编制高精度射表提供数据依据和参考。

关键词： Fluent 末制导炮弹气动仿真

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BAT子弹药气动仿真分析

弹箭与制导学报 2014年第1期34卷 118-122页

作者：邵苗苗顾晓辉南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室南京210094

为了研究BAT子弹药的气动特性,利用Flunet软件进行了飞行模拟,得到了不同攻角和马赫数条件下的力和力矩系数以及弹体表面压力分布情况,用Matlab对得到数据进行拟合,得到了各系数与攻角和马赫数的数学关系式,结果表明:力系数和力矩系数... 详细信息

为了研究BAT子弹药的气动特性,利用Flunet软件进行了飞行模拟,得到了不同攻角和马赫数条件下的力和力矩系数以及弹体表面压力分布情况,用Matlab对得到数据进行拟合,得到了各系数与攻角和马赫数的数学关系式,结果表明:力系数和力矩系数与马赫数之间存在着一定的指数关系,这种数学关系可以作为计算BAT子弹药气动参数的一种简便算法。仿真结果为进一步的弹道特性研究以及控制系统的分析设计提供一定的参考。

关键词：力系数力矩系数 BAT子弹药气动仿真

面向降落伞高空开伞的充气式钝锥阻力体气动构型仿真研究

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航天器环境工程 2021年第5期38卷 527-533页

作者：王广兴曹旭李健房冠辉何青松贾贺北京空间机电研究所中国航天科技集团有限公司航天进入、减速与着陆技术实验室北京100094

针对钝锥阻力体航天器降落伞高空开伞试验采用低成本小直径火箭外形包络受限问题,提出在箭体上安装柔性充气环和充气裙锥两种变构型方案,用于模拟降落伞开伞过程真实流场环境。采用三维雷诺时均N-S(Reynolds Averaged Navier-Stokes,RA... 详细信息

针对钝锥阻力体航天器降落伞高空开伞试验采用低成本小直径火箭外形包络受限问题,提出在箭体上安装柔性充气环和充气裙锥两种变构型方案,用于模拟降落伞开伞过程真实流场环境。采用三维雷诺时均N-S(Reynolds Averaged Navier-Stokes,RANS)方程方法分别对某钝锥构型返回舱、某小型火箭以及火箭尾部加装充气环和充气锥裙4种构型进行流场数值模拟,并对比各种构型的尾流流场特征。计算结果表明,箭体上加装充气环和充气裙锥都可从一定程度上改善尾流特性;相比之下,采用充气裙锥方案更接近返回舱真实尾流流场。

关键词：高空开伞充气环充气裙锥尾流气动仿真

飞行载具扇叶驱动展开机构的扭矩与气动仿真研究

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液压与气动 2020年第10期44卷 107-112页

作者：刘杰卞新宇倪寿勇王志鹏南京工业职业技术大学机械工程学院江苏南京210023 桂林电子科技大学机电工程学院广西桂林541004

为保障目标位置对急用轻质物资的需求,提出并设计一种针对目标区域执行远距离精准投射任务的载具机构。飞行载具需要管径类机构进行发射,除了外部轮廓符合空气动力要求外,还要求载具飞行过程中,在扇叶的驱动下能够展开承载叶。基于此,... 详细信息

为保障目标位置对急用轻质物资的需求,提出并设计一种针对目标区域执行远距离精准投射任务的载具机构。飞行载具需要管径类机构进行发射,除了外部轮廓符合空气动力要求外,还要求载具飞行过程中,在扇叶的驱动下能够展开承载叶。基于此,对利用风能产生扭矩推动展开的可变结构载具进行了研究。利用动量-叶素理论(BEM),对被动式扇叶通过传动链推动承载叶及轻质载荷展开所需的驱动力矩进行了理论计算,得出来流风速、丝杠转速以及丝杠扭矩之间的因变关系,即丝杠扭矩随来流风速及丝杠转速增加而增大;运用Flow Simulation,得到在来流风速为100 m/s条件下,完全展开所提供的扭矩准稳态值为1.097 N·m,气动仿真与理论计算结果较好吻合,为所设计的载具提供一定的研究基础。

关键词：扇叶叶素理论载具气动仿真扭矩

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扑翼飞行器气动仿真分析

兵器装备工程学报 2020年第1期41卷 13-17页

作者：邵伟平郭梦辉郝永平李伦沈阳理工大学机械工程学院沈阳110159

为了实现鸟类翅膀扑动过程中的复杂运动,设计了一套能够实现挥拍-折叠运动的扑动机构,首次采用了ADAMS-XFlow联合仿真的方法进行气动特性研究,分别研究扑动频率与来流速度对其气动特性的影响,得到了在不同条件下的升力系数和推力系数曲... 详细信息

为了实现鸟类翅膀扑动过程中的复杂运动,设计了一套能够实现挥拍-折叠运动的扑动机构,首次采用了ADAMS-XFlow联合仿真的方法进行气动特性研究,分别研究扑动频率与来流速度对其气动特性的影响,得到了在不同条件下的升力系数和推力系数曲线、速度云图及展向压力云图,结果表明:增加扑动频率可以大幅度提高仿生扑翼飞行器的气动特性;增加空气来流速度将降低仿生扑翼飞行器的气动特性;增加扑动频率和来流速度都将减小扑翼的速度波动对气动特性的影响。

关键词：扑翼飞行器气动仿真扑动频率来流速度

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高速列车制动系统气动仿真平台

铁道机车车辆 2011年第5期31卷 89-92页

作者：李和平杨伟君金哲李邦国中国铁道科学研究院机车车辆研究所北京100081

介绍了基于中国铁道科学研究院机车车辆研究所的高速列车制动系统气动仿真平台。该平台具有自定义专用元件库、仿真结果处理及分析、模型优化、元件加密、CAE共仿真、硬件在环仿真等功能,已在高速列车制动系统的研发设计中应用。压力变... 详细信息

介绍了基于中国铁道科学研究院机车车辆研究所的高速列车制动系统气动仿真平台。该平台具有自定义专用元件库、仿真结果处理及分析、模型优化、元件加密、CAE共仿真、硬件在环仿真等功能,已在高速列车制动系统的研发设计中应用。压力变换阀和直通式电空制动系统的仿真案例表明,利用气动仿真平台既能缩短制动系统的开发周期,又能提高设计的准确性。

关键词：高速列车制动系统气动仿真