水下目標(biāo)角模擬器工作狀態(tài)的仿真研究.pdf

1、水下目標(biāo)角模擬器,是為了在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬水雷在水下運(yùn)動(dòng)中姿態(tài)的仿真試驗(yàn)設(shè)備,它在水雷的研制過程中起著極其重要的作用。水下目標(biāo)角模擬器性能的優(yōu)劣,關(guān)系到仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)的可靠性和置信度。仿真過程中,目標(biāo)角模擬器帶動(dòng)自導(dǎo)頭做水平和垂直轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)水雷相對(duì)于目標(biāo)的目標(biāo)角。由于目標(biāo)角模擬器是在水下工作,由此造成其結(jié)構(gòu)的特殊性,進(jìn)而需要考慮更多的技術(shù)問題,其中水對(duì)目標(biāo)角模擬器的阻力以及目標(biāo)角模擬器運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)附近的流場(chǎng)變化對(duì)目標(biāo)角模擬器的精度

2、有一定的影響,因此有必要對(duì)水下目標(biāo)角模擬器不同工作狀態(tài)下的流場(chǎng)進(jìn)行分析。本文基于虛擬樣機(jī)技術(shù)建立水下二自由度仿真目標(biāo)角模擬器模型,根據(jù)用戶的技術(shù)要求,以往的水下目標(biāo)角模擬器設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了一種運(yùn)動(dòng)范圍較大的新式結(jié)構(gòu)的水下目標(biāo)角模擬器,解決了以往目標(biāo)角模擬器四桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶來的死區(qū)問題。目標(biāo)角模擬器的兩自由度運(yùn)動(dòng)采用同軸套裝式結(jié)構(gòu),在設(shè)計(jì)過程中充分體現(xiàn)機(jī)電一體化設(shè)計(jì)思想,并充分考慮了密封和電絕緣問題。根據(jù)對(duì)實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀況的分析建立水下目標(biāo)角

3、模擬器二自由度運(yùn)動(dòng)的三維模型,以CFD(Computational Fluid Dynamics)技術(shù),即計(jì)算流體力學(xué)技術(shù)為平臺(tái),采用應(yīng)用廣泛的流體仿真軟件FLUENT,對(duì)水下目標(biāo)角模擬器的二自由度運(yùn)動(dòng)進(jìn)行工作狀態(tài)的仿真,以得到定常與非定常狀態(tài)下水對(duì)目標(biāo)角模擬器的壓力阻力和粘滯阻力,以改進(jìn)對(duì)目標(biāo)角模擬器臺(tái)體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。為了提高分析精度和減少設(shè)計(jì)周期,對(duì)水下目標(biāo)角模擬器運(yùn)動(dòng)流體仿真進(jìn)行改進(jìn),研究優(yōu)化分析方法,并以此為基礎(chǔ)得到目標(biāo)角模擬器運(yùn)