两栖车辆水上加速性能数值仿真研究.pdf

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1、第29卷第1l期计算机仿真文章编号：1006—9348(2012)11—0071—04两栖车辆水上加速性能数值仿真研究郑翔玉，余旭华，张帆，吴斌(陆军军官≮：院，安徽合肥230031)摘要：在两柄军辆的没、

2、阶段，数值仿真是预测1j辆水上航行性能的有效方法、基于{r箅流体动力。、#理论和刚体动力学鲤论，对两柄4二辆的水I加速运动进行数值仿真，诈对两栅乍辆的加速。r}：能进行J’预测通过对个辆结构参数的汁算，得到厂两柄4：辆的航行推乃特性．．利用刚体六n由度运动和自由水㈣辆台的方法．计费，’1i辆的航

3、行套态．采用动网格技术吏观运动边界，计算结果表明，两柄●i辆的水上加速性能基本j?达到J’设汁要求，阿时也说明数值仿真方法nf以有效地预测两柳车辆的水上加速性能。关键词：两桃4-：辆；加速性能；数值仿真中图分类号：TIJ}24文献标识码：BResearchonNumericalSimulationofAccelerationPerformanceofAmphibiousVehicleonWaterZHENGXiang—yu，YUXu—hua，ZHANGFan，WUBin(ArmyOfficerAea

4、denp，PLA，HefeiAnllllj230031，China)ABSTRACT：Based011thetheoryof001npulationa]flui(Id，vnami(1s；：uldrigidbodydynami(s．numericalsimulationOlrlacceleilationpedhrmaneeofamphibiousvehieteOftwLtievwaspresetlte(t。whi(’h(‘anpredk、ttheac(’ejt，『a}}()nperfijrm—arlc

5、eofamphibiousvehicle．Thethrustcharacteristicsofnavigationforarliphihi()aSvetfidewereobtainedbytheeal—eulationofvehiclestructuralparameters．Moreover，the1110verlle!itstateofvehicleD,ascalcula

6、edbycouplingthesix-degree—of-freed(m1movementai／dfreewateI’sa[

7、fetee．Meanwhile，theproh{eulofmoviligboundariesWaSsolvedbyIIl@aHSofdynamicmeshes．Thecalculationresultshowsthatthennmeriea]simulationisalleffectivewaytoreseal’chtheaeeelerationperformanceofamphibiousvehi(‘leOllwater．KEYWORDS：Amphibiousvehiete；Aecelerali(

8、)11perf(wmanee；Numerk’alsimulatioll1引言随着科技的进步，两栖车辆的水上性能不断提高但是，进行两柄车辆的水f：实牟试验将花费大量的人力、物力和财力。随着计算流体力学的琶速发展和计算机性能的H益提高，数值计算正成为研究流体力学理论与工程的重要方法j两栖车辆的加速过程为一动态过程，车辆的各种运动参数均为时间的连续函数。所以，加速性能是衡量两栖车辆水¨￡能的重要指标=本文尝试』羁数值仿真的方法对嘲桃乍辆的加速过程进行研究，以达到缩短研制刷期、减少研制经费的目的、。2车辆航

9、行推力特性计算现代两栖车辆水上推进力‘式多采用喷水推进器，其结构收稿日期：20120l一()3简单，布置方便；j喷水推进巧：辆具有高度机动性和良好的倒航性能，没有附体，在浅水区具有较好的通过性、两柄乍辅航行时的推进力与乍辆总体和{伟进系统的构，趔参数、航行T况、航行状态等有关．、2．1车辆动力装置特性根据发动{jL的动力特性曲线，采删最小_二乘法送行曲线拟合，得⋯发动机的功率和扭姐!与转速的关系如

10、、式所示：卜c，2)=y、[A(等)+丹(去)+c(毒)1{l矽㈠，，=⋯ooⅣ、[A(去)+B(I)

11、心+c(囊)叫(筹)(1)式中．～。是额定功率，单位kW；，l、是发动机额定转速，单位r／mi“；M．，是发动机输f¨扭矩，单位N．01；4，、B，、c，(i=1，2)是动力特性曲线拟合系数。m于发动机在Ii作过程中带动发电机、压气机和液K油泵等辅助系统，所以考虑辅助系统损失后，动力装置特性变一71—为：附㈦-A‰(去)+(BS．．,v-Nc)(音)+(c‰刈川去)l姒¨=1000E删一0)+lBNx-Nc)(吉)tti+(CNn-N8)(专埔：(詈)(2)式中，帆是