某仿生弹药气动特性分析及飞行过程数值模拟

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1、分类号密级ＵＤＣ＾＾东葦恣式丈學ＮＡＮＪＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕壬学位论文某仿生弹药气动特性分析及飞行过程数值模據（题名和副题名）于盈（作者姓名）指姓名扬巧幻朗研究员张小兵教巧学位类别王学硕壬学科名称兵器发射理论与技未研究方向弹箭飞行器设计论时间２０１５．０３注：《》的炎号。１注明国际十进分类法ＵＤＣ声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加Ｗ标注和致谢的

2、部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料一。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名；如少年＾月曰学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可Ｗ借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可向有关部口或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：年月日硕王学位论文某仿生弹药气动特性分析及飞行过程数值模拟摘要

3、一仿生弹药是种受生物启发的小型化自主式弹药，还可，除可Ｗ杀伤特定目标外一完成近距离情报、监视Ｗ及监察任务。与常规弹药相比，它的优势不在于某个单装备的毁伤性能，而在于其可Ｗ通过常规武器平台携带，远距离、大批量地快速进入战场，进入常规弹药无法进入的房屋、机库、掩体、山桐等目标内，在敌人要害区域机动使用，对目标要害部位、核也人员等实施全方位超近距离精确打击，使敌人防不胜防，完成常规弹药无法完成的作战任务。它可Ｗ不采用传统动力或弹道飞行，而是一像鸟类、鱼类、昆虫、蛇类样在复杂的环境中作机动。本文Ｗ某仿鸟型的仿生弹药为研究对象，其尺寸中型鸟

4、类相当，属于，采用扑翼的仿生飞行模式，飞行速度较低低雷诺数流动的问题。在此背景下，主要的研究内容如下：ａ）在对扑翼飞行的机理进行研究的基础上，建立简化的兰维刚性扑翼模型，采用ＦＬＵＥＮＴ计算流体力学软件，应用动网格技术，对其非定常流场Ｗ及气动特性进行研究，同时考虑了不同的运动参数（翅翼扑动幅值和扑动频率）、来流参数（来流、速度和来流攻角）对该仿生弹药升力系数阻力系数和俯仰力矩系数的影响；ｂ）考虑翅翼的柔性变形，采用流固禪合方法，将计算流体力学（ＣＦＤ）技术与计算结构力学（ＣＳＤ）技术结合起来，在Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ平台下，采用Ｓｙｓ

5、ｔｅｍＣｏｕｐｌｉｎｇ模块，分别对流体域和固体域进行网格划分及求解器的巧置，对仿生弹药进行Ｈ维气动力计算及分析。并在其他条件相同的条件下，比较刚性结构与柔性结构对气动特性的影响；Ｃ）对该仿生弹药进行六自由度弹道模型建模，气动参数根据上述气动计算结果所得，编写程序求解微分方程组，得到飞行过程中相关参数随时间的变化规律，进而对其动态特性进行分析。关键词：仿生弹药，，扑翼，柔性变形，气动特性六自由度ＩＡｂｓｔｒａｃｔ硕上学位论文Ａｂｓ化ａｃｔＡｓａｎｅｗｃｏｎｃｅｐｔｏｆａｍｍｕｎｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｂ

6、ｉｏ打ｉｃａｍｍｕｎｉｔｉｏｎａｉｍｓｔｏｉｍｉｔａｔｅｔｈｅｃｒｅａｔｕｒｅｓｓｕｃｈａｓｂｉｒｄｓ，ｆｉｓｈ，ｉｎｓｅｃｔｓａｎｄｓｎａｃｋｓｔｏｍａｎｅｕｖｅｒｉ打ｃｏｍｐｌｅｘｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｗｈｉｃｈｄｏｅｓ打ｏｔａｄａｐｔｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｐｏｗｅｒｏｒｆｌｉｇｈｔｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｂｕｔｗａｎｄｅｒｓｉｎｔｈｅａｉｒ，ｇｒｏｕｎｄｏｒｔｈｅｈｉ－ｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｗａｔｅｒａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｌｉｋｉｏｎｉｃ．Ｉｎｔ

7、ｓａｅｒｗｅｆｏｃｕｓｏｎｔｈｅｂｉｒｄｅｂｐｐ，－－ａｍｍｕｎｉｔｉｏｎｗｈｏｓｅｓｉｚｅｉｓｅｕａｌｔｏａｍｅｄｉｕｍｓｉｚｅｄｂｉｒｄ．Ｔｈｅｂｉｒｄｌｉｋｅｂｉｏ打ｉｃａｍｍｕｎｉｔｉｏｎ，ｑｆｌｉｅｓｉｎａｌｏｗｓｅｅｄｗｉｔｈａａｉｒｏｆｆｌａｉｎｗｉｎｓｗｈｉｃｈｂｅｌｏｎｓｔｏｔｈｅｌｏｗ民ｅｎｏｌｄｓｐｐｐｐｇｇ，ｇｙｎｕｍｂｅｒｆｌｏｗｒｏｂｌｅｍｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｉｓｂａｃｋｒｏｕｎｄｔｈｅｍａｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｃｏｎｔｅｎｔｓａｒｅａ

8、ｓｐｇ，ｆｂｌｌｏｗｓ：ａＡｆｔｅｒｄ