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1、基于LS—DYNA的火炮空投着陆过程仿真第2期火炮发射与控制JOURNALOFGUNLAUNCH&CONTROL?35?基于LS—DYNA的火炮空投着陆过程仿真徐保成,崔青春,曾志银,鲁玉祥(西北机电工程研究所陕西,成阳712099)摘要:基于LS—DYNA瞬态动力学分析软件,建立了某空降型大口径自行炮着陆过程有限元仿真模型,重点研究火炮着陆碰撞过程.采取了均匀网格划分,避免单点加载,调整模型的体积粘性等措施,有效控制了分析中可能出现的沙漏变形,并根据显式动态分析使用缩减积分单元时,沙漏能量不超过内能的1O检验准则对仿真结果进行了验证.同时模型采用对称罚函数接触算
2、法和动力学方程的显式中心差分求解方法,初步获得了大口径自行炮系统着陆过程的动力学响应,为该武器系统后续的设计以及空投试验提供了依据.关键词:计算机应用;有限元模型;接触碰撞仿真;火炮空投中图分类号:TJ『201文献标志码:A文章编号:1673—6524(2011)02—0035—04AirdropLandingProcessSimulationofaSelf-PropelledGilnBasedonLS—DYNAXUBao—cheng,CUIQing—chun,ZENGZhi—yin,LUYu—xiang(NorthwestInstituteofMechanical&am
3、p;ElectricalEngineering,Xianyang712099,Shaanxi,China)Abstract:Thefiniteelementmodeloftheairbornelarge—caliberself-propelledgunwasestablishedbasedontheLS-DYNAsoftware,andtheprocessoflandingimpactwasparticularlystudied.Toeffectivelycon—trolthedeformationcausedbyhourglass,somekindsofprotecti
4、onmeasureswereadopted,suchasuni—formitymeshes,avoidingsinglepointload,adjustingthevolumeviscosity,etc.Accordingtoexplicitdy—namicanalysiscriteriathatthehourglassenergyshouldnotbegreaterthan10oftheinternalenergySOastousethereducedintegrationunit,thesimulationresultswereverified.Atsametime,
5、themodelmadeuseofsymmetricpenaltyfunctioncontactalgorithmandtheexplicitcentraldifferencemethodtosolvedy—namicequations.Thedynamicresponseoflarge—caliberselbpropelledgunsystemsduringtheprocessoflandingwasacquired,anditcanprovideanimportantreferenceforsubsequentdesignandairdroptestofgunweap
6、onsystem.Keywords:computerapplication;finiteelementmodel;contactimpactsimulation;gunairdrop自行火炮空投过程火炮空投一般是利用大型运输机将火炮运至空降目标上空,在5O0～1000m的高度利用牵引伞将火炮拉离飞机机舱,火炮离开机舱后释放引导伞,拉出主伞伞衣,拉直伞绳,主伞伞衣充气至充满,伞炮系统减速,减旋至稳定下落,最后以垂直分量8m?s左右的速度着陆,着陆瞬间利用火工品将伞绳剪断防止降落伞将火炮拉翻,同时采取缓冲措施减小着陆冲击保证火炮各系统的完好,至此完成整个空投过程.本文基于LS
7、—DYNA瞬态动力学分析软件,利用非线性有限元方法,重点针对伞绳剪断后火炮的着陆碰撞过程进行仿真分析.该过程的非线性主要体现在:收稿日期:2010—10—23;修回日期:2011一O3—09作者简介:徐保成(1986--),男,硕士研究生,主要从事火炮总体技术研究.E—mail:xubaocheng0322@126.corn?36?火炮发射与控制2011年6月1)材料非线性:着陆过程中接触碰撞的主体是火炮底部和地面,其中地面材料不管是土壤还是混凝土都属于非线性材料.2)几何非线性:在碰撞过程中,火炮某些不可预知的部位可能会由于
