一种基于动态嵌套网格技术的载荷出舱过程数值模拟方法技术

技术编号:40190832 阅读:22 留言:0更新日期:2024-01-26 23:53
本发明专利技术涉及空中分离技术领域,具体涉及一种基于动态嵌套网格技术的载荷出舱过程数值模拟方法,该方法先建立了运载机、载荷几何模型,随后建立了分离系统的多层动态嵌套网格模型,其中,基于多质点弹簧阻尼模型模拟了伞的牵引作用,并采用罚函数法模拟出舱过程中载荷与适配器的接触碰撞过程;建立了三维可压缩非定常空气流动模型和多刚体六自由度运动模型,进行了载荷出舱过程数值模拟计算,并基于欧拉坐标系监测了运载机和载荷的运动变化以及分离过程的安全性。本发明专利技术通过利用动态嵌套网格技术来模拟载荷在牵引伞作用下从运载器尾部出舱的连续瞬态过程,以保证出舱过程的计算精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空中分离,尤其涉及一种基于动态嵌套网格技术的载荷出舱过程数值模拟方法


技术介绍

1、载荷尾部出舱系统是空中多体分离系统的一种,具体形式包括空射火箭、战车空投等,出舱方式主要有牵引伞拖拽出舱和载荷重力出舱两种。分离过程是气动与运动的交叉耦合过程,会出现气动力的非定常、非线性等特性,给飞行安全造成很大威胁;分离过程虽然时间很短,却决定着分离后运载器和载荷的飞行姿态和速度,对于后续工作能否成功开展有着重大影响。通过理论研究与数值仿真分析探究多体分离过程中的气动特性与运动特性对于分离系统的研制有着重要的意义。

2、目前载荷尾部出舱过程在数值模拟方面的研究大多采用的是动力学建模与仿真(dms)方法,该方法通过选取分离过程时具有代表意义的一些位置和姿态进行稳态气动力计算,将计算所得的离散的气动数据通过修正系数等方式拟合成连续的气动数据曲线,再输入到动力学模型里进行刚体运动仿真,但是传统的dms方法还有以下不足:

3、一、dms方法中的气动数据一般来源于:先选取载荷在运载器扰动流场中一些不同的相对位置和姿态作为计算点位,通过cfd本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于动态嵌套网格技术的载荷出舱过程数值模拟方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于动态嵌套网格技术的载荷出舱过程数值模拟方法,其特征在于,在S2中对三维模型进行网格划分,包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的一种基于动态嵌套网格技术的载荷出舱过程数值模拟方法,其特征在于,在S3中建立分离过程中空气流动的物理模型,包括以下步骤:

4.根据权利要求1所述的一种基于动态嵌套网格技术的载荷出舱过程数值模拟方法,其特征在于,在S4中用多质点弹簧阻尼模型代替牵引伞,具体包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的一种基于...

【技术特征摘要】

1.一种基于动态嵌套网格技术的载荷出舱过程数值模拟方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于动态嵌套网格技术的载荷出舱过程数值模拟方法,其特征在于,在s2中对三维模型进行网格划分,包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的一种基于动态嵌套网格技术的载荷出舱过程数值模拟方法,其特征在于,在s3中建立分离过程中空气流动的物理模型,包括以下步骤:

4.根据权利要求1所述的一种基于动态嵌套网格技术的载荷出舱过程数值模拟方法,其特征在于,在s4中用多质点弹簧阻尼模型代替牵引伞,具体包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的一种基于动态嵌套网格技术的载荷出舱过程数值模拟方法,其特征在于,各绳索段刚度系数为:

6.根据权利要求1所述的一种基于动态嵌套网格技术的载荷出舱过程数值模拟方法,其特征在于,在s5中基于罚函数法模拟分离过程中适配器与载荷的碰撞,具体包括以下步骤:

7.根据权利要求1所述的一种基于动态嵌套网格技术...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈超群卢志伟陈吉昌黄及水白孟轩郑茂盛段非童明波
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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