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十字型阻力伞充气过程的数值模拟

航空兵器 2021年第6期28卷 83-87页

作者：连红博喻东明周昊赵颖涛北京理工大学宇航学院北京100081 航空工业航宇救生装备有限公司湖北襄阳441003

为研究十字型阻力伞的开伞特性,利用ALE(Arbitrary Lagrange-Euler)流-固耦合算法,对十字型阻力伞的充气过程进行了数值模拟研究。本文讨论了计算域尺寸与网格密度对计算结果的影响,并在此基础上详细分析了伞衣的外形变化及开伞动载情... 详细信息

为研究十字型阻力伞的开伞特性,利用ALE(Arbitrary Lagrange-Euler)流-固耦合算法,对十字型阻力伞的充气过程进行了数值模拟研究。本文讨论了计算域尺寸与网格密度对计算结果的影响,并在此基础上详细分析了伞衣的外形变化及开伞动载情况。结果显示,不同开伞速度下,最大动载的模拟结果与实验相吻合,误差均在5%以内,验证了模拟方法的可行性与准确性;伞衣充气时首先由伞臂展开,之后气流在伞衣顶部聚集,待伞顶被完全撑开后,开始逐渐向外扩展,直至伞衣完全张满;阻力伞的开伞动载受伞衣外形变化影响显著,且当伞衣完全张满时,阻力伞达到最大开伞动载。

关键词：阻力伞流-固耦合数值模拟充气过程流场模型开伞动载

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降落伞充气过程流固耦合方法的数值预测分析

南京航空航天大学学报 2013年第4期45卷 515-520页

作者：陈猛王璐程涵余莉航宇救生装备有限公司襄阳441000 南京航空航天大学航空宇航学院南京210016

为弥补经验方法的不足,对某五环锥伞进行了无限质量情况降落伞充气过程的流固耦合数值模拟和飞机减速过程开伞试验。应用任意拉格朗日欧拉流固耦合方法数值模拟了折叠降落伞的三维充气过程,将计算结果和有限质量充气情况下的试验结果进... 详细信息

为弥补经验方法的不足,对某五环锥伞进行了无限质量情况降落伞充气过程的流固耦合数值模拟和飞机减速过程开伞试验。应用任意拉格朗日欧拉流固耦合方法数值模拟了折叠降落伞的三维充气过程,将计算结果和有限质量充气情况下的试验结果进行了比较:数值计算所得到的伞衣摆角、充满时投影直径、阻力特征都和试验情况一致。充气时间和开伞载荷受速度影响很大,经速度修正后,充气时间略快于试验结果,最大开伞载荷和试验结果高度一致。以上表明无限质量情况下流固耦合数值模拟能够预测降落伞的充气性能,对降落伞设计和试验具有一定的参考价值。

关键词：降落伞充气过程流固耦合数值模拟试验

有限质量情况下降落伞开伞过程数值仿真研究(英文)

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空气动力学学报 2014年第2期32卷 258-263页

作者：程涵余莉杨雪松王璐南京航空航天大学航空宇航学院南京210016 航宇救生装备有限公司航空防护救生航空科技重点实验室襄阳441000

为了模拟降落伞减速系统在有限质量情况下的三维动态开伞过程,以典型平面圆形伞C9伞为例,采用LS-DYNA基于有限元理论的ALE流固耦合方法对其充气至稳降过程进行研究,并用空投试验验证计算结果。计算获得了结构、流场动态变化,还获得了反... 详细信息

为了模拟降落伞减速系统在有限质量情况下的三维动态开伞过程,以典型平面圆形伞C9伞为例,采用LS-DYNA基于有限元理论的ALE流固耦合方法对其充气至稳降过程进行研究,并用空投试验验证计算结果。计算获得了结构、流场动态变化,还获得了反映减速特性的载荷速度、加速度变化情况,分析了降落伞工作过程中危险截面、过载及外形之间的对应关系。研究结果表明:ALE法能够预测伞衣展开过程中减速特性以及危险截面,数值结果反映了实际工作过程的一般规律。

关键词：气动减速系统开伞过程充气织物有限质量降落伞

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阻力伞拉直过程的影响因素分析

南京航空航天大学学报 2013年第2期45卷 196-201页

作者：王从磊孙建红喻东明南京航空航天大学航空宇航学院南京210016 中航工业航宇救生装备有限公司襄阳441003

采用质量阻尼弹簧模型分析了阻力伞拉直过程的影响因素,包括引导伞阻力面积、伞系统弹性模量以及线密度等。分析表明,在200～300km/h的放伞速度范围内,阻力伞的拉直时间和最大下落距离随放伞速度的增大而减小,而阻力伞系统的张力变化则... 详细信息

采用质量阻尼弹簧模型分析了阻力伞拉直过程的影响因素,包括引导伞阻力面积、伞系统弹性模量以及线密度等。分析表明,在200～300km/h的放伞速度范围内,阻力伞的拉直时间和最大下落距离随放伞速度的增大而减小,而阻力伞系统的张力变化则相反;增大引导伞阻力面积或减小伞系统线密度,能明显地减小拉直时间和最大下落距离;阻力伞系统的弹性模量对拉直过程中运动轨迹的影响相对较小。放伞速度、引导伞阻力面积与阻力伞系统线密度是影响阻力伞放伞拉直过程的关键因素,该研究可为阻力伞系统工程设计提供分析依据。

关键词：阻力伞拉直过程质量阻尼弹簧模型放伞速度阻力面积线密度

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火箭橇轨道系统瞬态动力学特性研究

兵器装备工程学报 2019年第12期40卷 205-209页

作者：余元元叶俊杰张雨诗赵良玉航宇救生装备有限公司湖北襄阳441003 北京理工大学宇航学院北京100081 辽沈工业集团有限公司沈阳110045

针对火箭橇试验中滑块和滑轨高速碰撞可能导致后者损伤甚至断裂,采用数值方法研究了火箭橇轨道系统的瞬态动力学特性。在建立火箭橇轨道系统有限元模型的基础上,采用生死单元法模拟单滑块火箭橇在滑轨上的工作情况,得到了火箭橇在指定... 详细信息

针对火箭橇试验中滑块和滑轨高速碰撞可能导致后者损伤甚至断裂,采用数值方法研究了火箭橇轨道系统的瞬态动力学特性。在建立火箭橇轨道系统有限元模型的基础上,采用生死单元法模拟单滑块火箭橇在滑轨上的工作情况,得到了火箭橇在指定速度运行时,滑轨垂向位移和垂向加速度随运行时间的变化关系;给出了火箭橇整个运行过程中,滑轨最大垂向位移和最大垂向加速度随火箭橇运行速度的变化关系,且二者均在危险运行速度处取得最大值。为设计火箭橇试验时避免危险运行速度提供了理论参考。

关键词：火箭橇滑轨瞬态动力学生死单元法垂向位移

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弹射座椅系统外高速流场的数值模拟

南京航空航天大学学报 2009年第2期41卷 202-206页

作者：张大林魏涛姜南南京航空航天大学航空宇航学院江苏南京210016 航宇救生装备有限公司襄樊441003

对绕弹射座椅系统的高速流场进行了数值模拟。控制方程为雷诺平均的Navier-Stokes方程,空间离散为Osher逆风格式和五步龙格库塔格式,湍流模拟采用了基于M-SST两方程紊流模型的DES方法,计算中采用了区域分裂的并行技术。对来流马赫数分别... 详细信息

对绕弹射座椅系统的高速流场进行了数值模拟。控制方程为雷诺平均的Navier-Stokes方程,空间离散为Osher逆风格式和五步龙格库塔格式,湍流模拟采用了基于M-SST两方程紊流模型的DES方法,计算中采用了区域分裂的并行技术。对来流马赫数分别为0.6,1.2的流场进行了计算,计算结果表明该方法可以较好地模拟弹射座椅系统外的高速流场。

关键词：弹射座椅系统数值模拟逆风格式 DES Navier-Stokes方程

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火箭橇轨道系统有限元建模及振动特性研究

兵器装备工程学报 2018年第7期39卷 56-60页

作者：张雨诗余元元赵良玉北京理工大学宇航学院北京100081 中航工业集团公司航宇救生装备有限公司湖北襄阳441003

在火箭橇滑车试验中,滑车与滑轨之间的交互作用有可能激励出共振波,从而诱导滑轨共振并对其轨道系统造成危害。本文建立了火箭橇轨道系统的有限元模型并分析了其振动特性,得出了谐响应曲线、共振频率及pinnedpinned振动频率,明确了可能... 详细信息

在火箭橇滑车试验中,滑车与滑轨之间的交互作用有可能激励出共振波,从而诱导滑轨共振并对其轨道系统造成危害。本文建立了火箭橇轨道系统的有限元模型并分析了其振动特性,得出了谐响应曲线、共振频率及pinnedpinned振动频率,明确了可能导致滑轨共振和pinned-pinned振动的滑车运行速度,为避免滑轨发生断裂破坏提供了理论支撑。

关键词：火箭橇有限元滑轨谐响应共振

30CrMnSiA钢动态力学性能的数值模拟研究

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30CrMnSiA钢动态力学性能的数值模拟研究

北京力学会第26届学术年会

作者：连红博喻东明赵颖涛北京理工大学宇航学院中航工业航宇救生装备有限公司

为研究30CrMnSiA钢的动态力学行为,基于Johnson-Cook模型,对轴颈结构进行了不同加载速率(1.77×10～2.86kN/μs)的冲击拉断仿真,进而分析了轴颈的冲击破坏过程。计算结果表明:在加载速率相对较小时,30CrMnSiA钢的断裂载荷趋于一稳定值... 详细信息

为研究30CrMnSiA钢的动态力学行为,基于Johnson-Cook模型,对轴颈结构进行了不同加载速率(1.77×10～2.86kN/μs)的冲击拉断仿真,进而分析了轴颈的冲击破坏过程。计算结果表明:在加载速率相对较小时,30CrMnSiA钢的断裂载荷趋于一稳定值。但之后随着加载速率的提高,30CrMnSiA钢的承载能力表现出明显的加载速率相关性,其断裂载荷逐渐增大,断裂所需时间不断减少,且断裂时间与加载速率在双对数坐标系下呈线性关系。

关键词：加载速率数值模拟 30CrMnSiA Johnson-Cook模型动态力学行为

来源： cnki会议评论

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降落伞弹性现象对伞衣载荷的影响

宇航学报 2008年第1期29卷 375-379页

作者：余莉李水生明晓南京航空航天大学航空宇航学院南京210016 航宇救生装备有限公司制造二部襄樊441003

降落伞载荷研究是降落伞研究的一项重要内容,首次将降落伞的弹性现象和伞衣载荷结合在一起考虑。首先理论探讨了降落伞工作过程时伞衣动载的产生原理及其影响因素。在此基础上,采用了不同弹性的伞衣材料及不同弹性的连接绳连接方式,对... 详细信息

降落伞载荷研究是降落伞研究的一项重要内容,首次将降落伞的弹性现象和伞衣载荷结合在一起考虑。首先理论探讨了降落伞工作过程时伞衣动载的产生原理及其影响因素。在此基础上,采用了不同弹性的伞衣材料及不同弹性的连接绳连接方式,对平面圆形伞在定常风洞情况下的开伞过程进行了试验研究。获得了伞衣载荷和伞形之间的动态关系,发现降落伞弹性现象对伞衣载荷有重要的影响。试验结果表明降落伞弹性增强,会加大降落伞工作过程的不稳定性,呼吸现象更为明显;伞衣载荷的波动峰值增加,振动频率加快,同时会使充气推迟,充气时间延长。该实验研究可为降落伞的载荷分析提供一定的依据。

关键词：降落伞弹性现象伞衣动载试验研究