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反向射流作用下可回收火箭升阻特性
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作者 张晨曦 林三春 +1 位作者 李易 唐硕 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期24-30,共7页
可回收火箭动力减速过程中反向射流将大幅改变箭体气动特性,为获得反向射流对箭体气动特性的影响,利用数值模拟方法获得箭体升阻力系数,分析升阻特性变化规律并提出升阻特性表征参数。首先,对反向射流钝体构型进行数值模拟,将得到的结... 可回收火箭动力减速过程中反向射流将大幅改变箭体气动特性,为获得反向射流对箭体气动特性的影响,利用数值模拟方法获得箭体升阻力系数,分析升阻特性变化规律并提出升阻特性表征参数。首先,对反向射流钝体构型进行数值模拟,将得到的结果与已公开的实验数据进行对比,验证了数值模拟方法的有效性。其次,采用RANS方法模拟了单喷管构型火箭多种典型飞行状态,得到箭体升阻力系数随迎角变化曲线以及升阻特性变化规律,通过对回流区内流动状态进行分析得到升阻特性改变的机理。最后,由反向射流对箭体气动特性影响程度提出表征参数。结果表明:反向射流会对箭体形成遮挡作用并影响箭体升阻力特性。有射流时升阻力特性受飞行高度影响较大,受飞行马赫数影响较小,与无射流时的规律恰好相反。大部分飞行工况下阻力系数小于0.1,部分高空飞行工况将出现负阻力。本研究提出以反向射流与箭体宽度比作为气动特性表征参数,可以较好地反映反向射流对箭体的遮挡作用并表征箭体在反向射流作用下的气动特性变化规律。 展开更多
关键词 火箭垂直回收 可回收火箭 反向射流 气动布局 气动特性
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级间分离S形分离钢索高速分离敏感因素分析
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作者 董瑞涛 林三春 +2 位作者 荀飞 刘金峰 付继伟 《导弹与航天运载技术(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第2期7-10,共4页
级间分离S形分离钢索结构复杂,高速分离过程涉及大变形、复杂非线性接触等问题,其动态变形及力学特性分析是工程设计的难点之一。基于Abaqus建立S形分离钢索动态分离仿真模型,分析了S形分离钢索高速分离动态变形过程及力学特性,并通过... 级间分离S形分离钢索结构复杂,高速分离过程涉及大变形、复杂非线性接触等问题,其动态变形及力学特性分析是工程设计的难点之一。基于Abaqus建立S形分离钢索动态分离仿真模型,分析了S形分离钢索高速分离动态变形过程及力学特性,并通过地面试验进一步验证建模方法的正确性。研究了S形分离钢索长度、截面直径、拖尾长度、分离速度等多种敏感因素的影响,对工程实际具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 级间分离 S形分离钢索 高速分离 变形过程 力学特性
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弹性整流罩低空分离仿真及影响因素分析 被引量:5
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作者 林三春 王欣 +1 位作者 落龑寿 郭闻昊 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2016年第6期6-9,共4页
随着天地往返运载器(Reusable Launch Vehicles,RLV)的发展,整流罩低空大过载分离的应用日趋广泛,气动力、大过载对分离的影响成为当前研究的重点。基于ABAQUS建立整流罩复杂蒙皮桁条结构的完整弹性体模型,对低空大过载分离的影响因素... 随着天地往返运载器(Reusable Launch Vehicles,RLV)的发展,整流罩低空大过载分离的应用日趋广泛,气动力、大过载对分离的影响成为当前研究的重点。基于ABAQUS建立整流罩复杂蒙皮桁条结构的完整弹性体模型,对低空大过载分离的影响因素进行仿真分析,结果表明气动力、大过载均会增加分离的难度,气动力的存在有助于减小铰链根部变形,过载则会加剧铰链根部变形。通过与火箭撬加速整流罩分离试验结果进行对比分析,验证了该仿真分析的正确性,并进一步提出了改进意见。 展开更多
关键词 整流罩 低空 大过载 分离仿真 影响因素
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无阻尼杆式栅格翼展开动力学特性分析方法 被引量:3
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作者 林三春 阎军 +2 位作者 潘旭 刘金峰 王欣 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2018年第5期16-20,共5页
从理论方法、ADAMS刚体仿真方法、ABAQUS弹性体仿真方法 3种途径研究无阻尼杆式栅格翼展开动力学特性,以典型工况为例对比分析了3种方法的优缺点,最后通过无阻尼杆式栅格翼地面展开试验进一步验证分析方法的正确性。对比分析可得,弹性... 从理论方法、ADAMS刚体仿真方法、ABAQUS弹性体仿真方法 3种途径研究无阻尼杆式栅格翼展开动力学特性,以典型工况为例对比分析了3种方法的优缺点,最后通过无阻尼杆式栅格翼地面展开试验进一步验证分析方法的正确性。对比分析可得,弹性对栅格翼展开动力学特性影响较小,ADAMS仿真分析方法保证了准确度的同时又有较高的计算效率,其计算结果对实际工程设计具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 无阻尼杆 栅格翼 展开
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级间憋压分离电连接器高速斜拉分离过程有限元分析 被引量:1
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作者 林三春 邵超 +1 位作者 董瑞涛 付继伟 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期328-332,共5页
航天器级间憋压分离时电连接器高速斜拉分离具有短时高速、大变形、复杂接触、干扰因素多的特点,其分离设计是难点之一。为此,研究了级间憋压分离电连接器高速斜拉分离机理,建立壳体碎片运动微分方程,获得壳体碎片的运动速度和加速度。... 航天器级间憋压分离时电连接器高速斜拉分离具有短时高速、大变形、复杂接触、干扰因素多的特点,其分离设计是难点之一。为此,研究了级间憋压分离电连接器高速斜拉分离机理,建立壳体碎片运动微分方程,获得壳体碎片的运动速度和加速度。基于ABAQUS软件,采用多种简化建模方法,建立电连接器高速斜拉分离的高效率计算仿真模型,模拟分离过程分离钢索拉脱、电连接器分离过程的变形和受力情况,仿真得到电连接器高速斜拉状态下可能发生局部断裂,与电连接器高速斜拉试验获得了较为一致的结果。 展开更多
关键词 级间分离 电连接器 分离钢索 高速斜拉分离
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无阻尼杆式栅格翼展开冲击影响因素研究 被引量:2
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作者 林三春 付继伟 +2 位作者 阎君 刘金峰 王欣 《强度与环境》 2017年第5期52-57,共6页
采用实验加仿真的方法研究无阻尼杆式栅格翼展开冲击影响因素。通过无阻尼杆式栅格翼地面展开冲击试验,基于ABAQUS建立栅格翼展开冲击模型,与实验结果对比验证了模型的正确性,然后基于该模型分别从展开到位角速度、箭体轴向过载、铰链... 采用实验加仿真的方法研究无阻尼杆式栅格翼展开冲击影响因素。通过无阻尼杆式栅格翼地面展开冲击试验,基于ABAQUS建立栅格翼展开冲击模型,与实验结果对比验证了模型的正确性,然后基于该模型分别从展开到位角速度、箭体轴向过载、铰链阻力和气动力四个方面,研究栅格翼展开冲击的影响因素,结果显示展开到位角速度和铰链阻尼对冲击影响较大,为工程设计提供参考。 展开更多
关键词 无阻尼杆 栅格翼 冲击 影响因素
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延伸-分离一体化结构设计与分析
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作者 林三春 孙逸轩 +2 位作者 付继伟 潘俊洋 杨恒 《导弹与航天运载技术(中英文)》 CSCD 北大核心 2023年第5期13-19,27,共8页
针对高动态、强冲击环境下延伸结构的展开、分离问题,采用过盈装配约束和摩擦做功耗能设计原理,设计降冲击延伸-分离一体化结构,实现级间结构能量缓释。采用Johnson-Cook动态本构模型,结合有限元方法,开展延伸-分离一体化结构动态冲击... 针对高动态、强冲击环境下延伸结构的展开、分离问题,采用过盈装配约束和摩擦做功耗能设计原理,设计降冲击延伸-分离一体化结构,实现级间结构能量缓释。采用Johnson-Cook动态本构模型,结合有限元方法,开展延伸-分离一体化结构动态冲击变形行为数值模拟研究,分析一体化结构在高动态载荷下的冲击响应;基于数值模拟结果,获得不同设计参数条件下延伸-分离结构支反力和加速度等时空演化规律,揭示小球半径、削弱段直径等参数对降冲击效果的影响机制,探究级间分离结构最优参数;基于高应变率拉伸试验机,设计高动态冲击下级间分离结构变形与失效的拉伸试验测试系统,对模拟结果进行试验验证。数值模拟结果表明,在保证削弱段不会提前断裂和延伸喷管可以正常展开的前提下,降低削弱段尺寸与过盈量,可有效提升降冲击效果,可以将强冲击载荷调控为需要的合适载荷。 展开更多
关键词 延伸喷管 冲击响应 过盈配合 摩擦 数值模拟
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螺栓法兰连接非线性刚度分析及参数影响研究 被引量:3
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作者 于煜斌 落䶮寿 +2 位作者 林三春 刘征 李京杰 《强度与环境》 CSCD 2022年第5期94-100,共7页
级间段对接面的连接刚度是航天器飞行安全性的重要因素,具有构造形式简单、装配可操作性优异等特点的螺栓法兰连接结构在航天器中得到广泛应用。针对外载荷作用下连接结构产生几何突变和结构连续性缺失,构件连接部位因此可能产生局部形... 级间段对接面的连接刚度是航天器飞行安全性的重要因素,具有构造形式简单、装配可操作性优异等特点的螺栓法兰连接结构在航天器中得到广泛应用。针对外载荷作用下连接结构产生几何突变和结构连续性缺失,构件连接部位因此可能产生局部形变、应力与形变分布不均等问题,以及螺栓预紧力松弛与连接部位的疲劳和蠕变对连接可靠性的影响;提出利用无量纲刚度比和中空圆锥等效模型方法对螺栓非线性刚度进行分析,研究建立了螺栓法兰连接结构模型,利用有限元仿真计算软件,解决了预紧力、法兰厚度等因素与连接刚度的映射关系,同时也进一步研究外载荷作用下螺栓法兰的非线性刚度变化,为后续级间段对接分离设计提供参考。 展开更多
关键词 螺栓法兰 连接刚度 仿真分析 非线性
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截击型无人机多目标气动外形优化设计
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作者 杨德敏 林三春 李易 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2023年第3期74-79,共6页
使用无人机碰撞拦截无人机是一种有效且成本适中的反制手段。为提高优化设计效率,本文采用雷诺平均Navier-Stokes方程计算流场,并使用Kriging代理模型和基于分解的多目标进化算法(MOEA/D)针对鸭式布局截击型无人机开展气动外形优化设计... 使用无人机碰撞拦截无人机是一种有效且成本适中的反制手段。为提高优化设计效率,本文采用雷诺平均Navier-Stokes方程计算流场,并使用Kriging代理模型和基于分解的多目标进化算法(MOEA/D)针对鸭式布局截击型无人机开展气动外形优化设计。设计过程中,以航程和最大可用过载为设计目标,将鸭翼纵向位置、主翼扭转角、展弦比和后掠角作为设计变量,以静稳定度和鸭翼最大偏转角为约束,得到了分布均匀的Pareto前沿,优化后的无人机航程与最大可用过载较基准外形分别提升了24.6%和6.4%,证明了该优化方法的有效性。 展开更多
关键词 反无人机 鸭式布局 Kriging代理模型 MOEA/D 多目标优化
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