分类： 力学 >> 应用力学 提交时间： 2023-03-20 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 火箭在发射升空阶段,由喷管喷出的高超声速射流诱导产生的高量级喷流噪声,严重影响火箭结构安全性和仪器设备的可靠性,因此开展高速喷流噪声环境的预测和降噪具有重要意义。针对某型液体火箭发动机喷流,采用脱体涡模型(DES)结合输运方程及离散相模型(DPM)、曲面积分的FW-H( Ffowes Williams-Hawkings )方程,建立了多组分高马赫数喷流噪声及考虑蒸发物理机制的水射流介入多组分高马赫数喷流的数值分析方法,完成了液体火箭发动机高超声速喷流流场及喷流噪声环境的预测,结果显示在测点处总声压级预测结果与试验测量结果误差在3dB之内。进一步设计了环形水射流喷流降噪系统,开展了考虑蒸发物理效应和复杂导流槽构型影响下的水射流介入高速喷流降噪规律研究,发现水射流对燃气射流产生剪切作用、动量交换作用以及吸热蒸发作用是实现降噪效果的重要原因,降噪效果随水射流质量流率增大单调升高,而随介入角度的增大先升后降。本研究对水射流介入系统的设计与工程实践具有重要意义。
分类： 力学 >> 应用力学 提交时间： 2023-03-20 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 应用数值方法和一种最新研发的用于模拟带壳装药爆炸中产生的复合加载的复合型子弹，研究复合加载工况下 Weldox 460E钢制成的经典轻型抗爆结构---波纹夹芯三明治梁的动态力学行为。研究使用的有限元模型设置与已发表的实验及有限元结果进行对比得到验证。通过对比复合型子弹和平头破片模拟弹(FSP)加载时的弹道极限差异,发现复合型子弹加载工况下波纹夹芯梁的弹道极限比单一破片模拟弹加载时高,并探究了其弹道极限的变化产生的主要原因。通过参数化讨论,研究了加载时间间隔对于靶体弹道极限、靶体后面板跨中位移、针对FSP的靶体吸能量等防护关键指标的影响,并总结出加载时间间隔不同导致的各项防护指标的变化规律和机理,为复合型载荷下波纹夹芯三明治梁作为防护结构的设计提供参考。
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