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《穿蓋彈射分析與虛擬仿真平臺研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第42卷第1期2012年1月航空計算技術(shù)AeronauticalComputingTechniqueV01.42No.1Jan.2012穿蓋彈射分析與虛擬仿真平臺研究潘雄,童明波,王一丁,閏兵兵(南京航空航天大學(xué)飛行器先進設(shè)計技術(shù)國防重點學(xué)科實驗室,江蘇南京210016)摘要:建立了戰(zhàn)斗機穿蓋彈射救生動力學(xué)分析模型,并對穿蓋碰撞過程涉及的理論問題進行了描述。通過瞬態(tài)動力學(xué)工具MSCDytran仿真得到了人椅系統(tǒng)在穿蓋過程中的動態(tài)響應(yīng)以及座艙蓋的破壞情況,并與試驗進行了對比。在此基礎(chǔ)上,以VC/MFC(MicrosoftFoundationClass)為工具,借助OpenCASC
2、ADE虛擬成形技術(shù),開發(fā)了飛機座椅彈射過程的仿真分析平臺,具有一定工程使用價值。關(guān)鍵詞:穿蓋彈射;MSC.Dytran;動態(tài)響應(yīng);VC/MFC;OpenCASCADE;平臺中圖分類號:Ttr3II文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1671-654X(2012)01一0107·03AnalysisofEjectionThroughCanopyandVirtualSimulationPlatformPANXiong,TONGMing—bo,WANGYi-ding,YANBing-bing(KeyLaboratoryofFundamentalScienceforNationalDefense—
3、AdvancedDesignTechnologyofFlightVehicle,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China)Abstract:Thedynamicanalysismodelofflightescapebyejectionthroughcanopyiscreated.Andthethe—oryinvolvedintheprocessofejectionisdescribed.BasedonMSCDytran,ageneral—purposeexplicitnonlineartr
4、ansientdynamicfiniteelementcode,thedynamicresponseoftheejectionprocessanddestrue—tionofthecanopyayesimulated,andtheresultsarecomparedwiththetest.Onthebasisofprior,aplat—formforanalyzingandsimulatingtheejectionprocessisdevelopedbutheuseofVC/MFCandOpenCAS—CADS,avirtualformingtechnology,anditis
5、valuablefortheen舀neeringapplication.Keywords:ejectionthroughcanopy;MSCDytran;dynamicresponse;VC/MFC;OpenCASCADE;platform引言在飛行員應(yīng)急彈射離機過程中,順利而迅速地清除彈射通道是飛行員彈射救生成功與否的關(guān)鍵。穿蓋彈射是目前飛行員離機救生的主要方式,對這一過程分析顯得尤為必要¨J。目前穿蓋彈射通道的清理主要有兩種方式【2J:1)利用破蓋槍,在彈射座椅接觸艙蓋透明件前,破蓋槍工作,使艙蓋透明件產(chǎn)生破裂和初始裂紋,然后依靠座椅的穿蓋器破裂艙蓋透明件,達到清除彈射通道
6、障礙的目的,主要適用非定向航空有機玻璃艙蓋透明件;2)利用微爆索∞J,通過在艙蓋上合理布置微爆索,在彈射座椅接觸艙蓋透明件前,對艙蓋進行初始破碎,主要適用于定向航空有機玻璃艙蓋透明件‘41。為了保證飛行員在彈射過程中的安全,對穿蓋彈射過程中彈射過載、過載變化率、接觸艙蓋時的沖擊過載都有明確要求”j。目前國內(nèi)的研究主要以試驗為主,但由于試驗成本極高,故專門的試驗研究并不多見。王愛俊等對彈射過程中的沖擊問題進行過分析研究m101,但未見專門針對穿蓋彈射這樣復(fù)雜的沖擊過程進行過分析,本文首次針對這個問題開展初步研究分析。l數(shù)值仿真分析穿蓋彈射過程是一個瞬態(tài)的沖擊過程,時間短、過程復(fù)雜
7、,需要多個子系統(tǒng)一起來完成。1.1問題描述方程對于接觸沖擊系統(tǒng),在沖擊的過程中,必須遵循質(zhì)量守恒、能量守恒和動量守恒,并滿足初始條件和邊界條件。采用Lagrange描述法,接觸沖擊體系的質(zhì)量守恒方程、動量守恒方程和能量守恒方程分別為:曠如。J57口J一(p+q)6;+b:=p‘口:(1)【E‘=礦s:善“一(P+q)V‘收藕日期:201l—lO—13修訂日期:2011—12—20作者簡介:潘雄(1987一),男,湖北剝州人。碩士研究生,主要研究方向為飛機結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析。108航空計算技術(shù)第4