彈箭的案例
彈箭總體方案快速設計評估
彈箭系統研制是一項復雜的系統性工程。結合導彈、運載火箭及空天飛行器的設計特點及要求，按照正向創新設計思想，基于模型進行多領域的快速分析及方案評估，形成下一階段工程研制所需的總體方案，是研發過程的重要階段。
彈箭總體方案快速設計評估軟件主要用于導彈、火箭及空天飛行器的論證設計及方案設計及分析評估，簡稱MRDS軟件。該軟件結合了導彈、運載火箭及空天飛行器的設計特點及要求，借鑒了國內外飛機總體設計軟件及導彈總體設計軟件的經驗，按照正向創新設計思想進行開發，主要包括總體方案定義、方案快速建模、方案快速分析、方案快速評估這四大模塊。用戶可通過拖拽方式和參數定義的方式快速創建導彈、火箭或空天飛行器的方案三維模型，并基于模型進行多領域的快速分析及方案評估，形成下一階段工程研制所需的總體方案。
該軟件可用于機載導彈及炸彈、火箭彈、巡航導彈、彈道導彈、運載火箭、空天飛行器、高超飛行器、衛星、空間站及空間探測器等航天產品的總體設計。該軟件可將設計師的創意快速轉化為概念方案三維模型，并支持對三維模型方案的快速分析驗證和評估。方案建模時按照部件方式建模，主要部件可分為彈頭、彈身、翼面及舵面、進氣口及噴管、艙蓋、儲箱、級間段、助推器等，艙段劃分與布置及系統布置是采用簡化模型或導入模型的方式進行創建，可對載荷艙/武器艙、控制艙、燃料艙、系統設備艙及動力艙進行快速布置。該軟件框架靈活，能根據需求快速定制開發和軟件集成。
展開 Fluent 旋轉卷弧翼彈箭RBM氣動仿真（一）
相關設置見Fluent MRF 旋轉卷弧翼彈箭氣動仿真。本案例以該文章的計算結果為初始值，展開了旋轉卷弧翼彈箭氣動仿真計算。
所有設置一致，因此進行如下兩步設置。
注意：由于計算資源，此處計算對網格進行了簡化，如果要進行準確計算，請下載相關案例自行進行精細網格劃分！！！
1 FLUENT 設置
1.1 General設置
此處設置為瞬態計算。
點擊復制到運動網格。
1.2 后處理設置
添加三個方向受力與力矩監測報告。力系數和力矩系數自行計算，不建議在fluent中直接計算，因為力矩部分有效長度不一致。
對計算完成后的流線圖進行繪制。
對截面壓力云圖展開繪制。
行業應用方案 | 飛行器外氣動
一
飛機外氣動
飛機外氣動仿真設計包括總體氣動設計和部件氣動設計，具體分析包括：
飛機氣動性能分析
氣動彈性分析
氣動噪聲
飛發一體化氣動設計
外掛一體化氣動設計
螺旋槳氣動設計
飛機部件氣動參數優化
飛機氣動外形拓撲優化
飛機水上迫降分析
飛行排液分析
飛行結冰分析
飛機防/除冰分析
飛機空投分析
二
彈箭外氣動
彈箭超音速/高超音速氣動設計
彈箭氣動熱設計及綜合熱設計
彈箭舵面氣彈分析
彈箭氣動噪聲分析
彈箭發射及彈道軌跡設計
火炮出膛分析
火箭級間分離分析
彈箭入水/水下發射及空化分析
彈箭氣動外形優化
Ansys高效高精度氣動解決方案
Ansys飛行器外氣動解決方案將高效模型處理、高效高質量網格劃分、高精度氣動求解器、先進的氣動優化技術、行業領先的多場耦合技術、具有線性加速的高性能并行技術、以及強大的后處理技術集成在同一個仿真平臺上
展開 行業應用方案 | 飛行器外氣動
一
飛機外氣動
飛機外氣動仿真設計包括總體氣動設計和部件氣動設計，具體分析包括：
飛機氣動性能分析
氣動彈性分析
氣動噪聲
飛發一體化氣動設計
外掛一體化氣動設計
螺旋槳氣動設計
飛機部件氣動參數優化
飛機氣動外形拓撲優化
飛機水上迫降分析
飛行排液分析
飛行結冰分析
飛機防/除冰分析
飛機空投分析
二
彈箭外氣動
彈箭超音速/高超音速氣動設計
彈箭氣動熱設計及綜合熱設計
彈箭舵面氣彈分析
彈箭氣動噪聲分析
彈箭發射及彈道軌跡設計
火炮出膛分析
火箭級間分離分析
彈箭入水/水下發射及空化分析
彈箭氣動外形優化
Ansys高效高精度氣動解決方案
Ansys飛行器外氣動解決方案將高效模型處理、高效高質量網格劃分、高精度氣動求解器、先進的氣動優化技術、行業領先的多場耦合技術、具有線性加速的高性能并行技術、以及強大的后處理技術集成在同一個仿真平臺上
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行業應用方案 | 飛行器外氣動
一、飛機外氣動
飛機外氣動仿真設計包括總體氣動設計和部件氣動設計，具體分析包括：
飛機氣動性能分析
氣動彈性分析
氣動噪聲
飛發一體化氣動設計
外掛一體化氣動設計
螺旋槳氣動設計
飛機部件氣動參數優化
飛機氣動外形拓撲優化
飛機水上迫降分析
飛行排液分析
飛行結冰分析
飛機防/除冰分析
飛機空投分析
二、彈箭外氣動
彈箭超音速/高超音速氣動設計
彈箭氣動熱設計及綜合熱設計
彈箭舵面氣彈分析
彈箭氣動噪聲分析
彈箭發射及彈道軌跡設計
火炮出膛分析
火箭級間分離分析
彈箭入水/水下發射及空化分析
彈箭氣動外形優化
Ansys高效高精度氣動解決方案
Ansys飛行器外氣動解決方案將高效模型處理、高效高質量網格劃分、高精度氣動求解器、先進的氣動優化技術、行業領先的多場耦合技術、具有線性加速的高性能并行技術、以及強大的后處理技術集成在同一個仿真平臺上，從而提供了一套完整的高效高精度飛行器解決方案。
展開 行業應用方案 | 飛行器外氣動
一
飛機外氣動
飛機外氣動仿真設計包括總體氣動設計和部件氣動設計，具體分析包括：
飛機氣動性能分析
氣動彈性分析
氣動噪聲
飛發一體化氣動設計
外掛一體化氣動設計
螺旋槳氣動設計
飛機部件氣動參數優化
飛機氣動外形拓撲優化
飛機水上迫降分析
飛行排液分析
飛行結冰分析
飛機防/除冰分析
飛機空投分析
二
彈箭外氣動
彈箭超音速/高超音速氣動設計
彈箭氣動熱設計及綜合熱設計
彈箭舵面氣彈分析
彈箭氣動噪聲分析
彈箭發射及彈道軌跡設計
火炮出膛分析
火箭級間分離分析
彈箭入水/水下發射及空化分析
彈箭氣動外形優化
Ansys高效高精度氣動解決方案
Ansys飛行器外氣動解決方案將高效模型處理、高效高質量網格劃分、高精度氣動求解器、先進的氣動優化技術、行業領先的多場耦合技術、具有線性加速的高性能并行技術、以及強大的后處理技術集成在同一個仿真平臺上
展開 Fluent MRF 旋轉卷弧翼彈箭氣動仿真
本案例利用Fluent的MRF模型，對TTCP模型氣動性能問題進行了仿真計算。該案例僅對TTCP模型的彈體穩妥旋轉計算進行了簡單演示，后續將對其各項氣動性能參數繼續計算。
本文僅計算了馬赫數為1.1、攻角為4°的工況，并展開相關的后處理計算。
1 workbench 設置
1.1 選擇流體流動（帶有Fluent 網格劃分功能的Fluent）
下圖為本案例的workbench界面，一共分為三個模塊，若采用新版ansys，可以在一個模塊中完成所有計算。
2 SCDM 設置
2.1 導入幾何
將已有的仿真模型導入A中。
3 FLUENT MESHING設置
采用了Fluent meshing進行前處理，采用多面體的方法對體網格進行劃分。
在b中分別刪除網格內域和外域，將其重新組裝，構建內外域交界面。此處的詳細設置將在第二篇文章中進行講解。
4 FLUENT 設置
4.1 General設置
首先要進行靜態求解，為后續計算提供穩定的初始值。
4.2 材料定義
本案例中會使用壓力遠場邊界，因此需要重新設置空氣材料，設置為理想氣體。
4.3 模型設置
進行MRF設置。
4.4 參數表達式設置
本案例雖然僅進行4°攻角計算，但在此處進行了參數表達式的設置，可以快速更換角度進行測試，后續也可以進行參數化計算。此處不展開闡述，有需要的可以查看這兩篇文章進行學習Fluent MRF 旋轉機械 、參數化計算Fluent NACA2415參數化仿真計算（一）。
hh
4.5 邊界條件設置
將火箭炮設置為壁面。
添加interface交界面。
將其他壁面設置為壓力遠場邊界。
4.6 穩態計算設置
進行初始化，初步計算400
展開 Fluent 卷弧翼彈箭靜態氣動仿真（一）
本案例利用Fluent，對TTCP鏡像對稱模型（考慮無旋運動時,和標準模型的氣動特性一致）氣動性能問題進行了仿真計算。該案例僅對TTCP模型的穩態計算進行了簡單演示，用于確定本案例網格劃分、幾何建立的準確性。
本案例來源由相關讀者提供。
本文僅計算了馬赫數為2.0的工況，計算結果與相關文獻結果較為接近。
1 workbench 設置
1.1 選擇流體流動（帶有Fluent 網格劃分功能的Fluent）
下圖為本案例的workbench界面，實際可以直接采用帶有Fluent 網格劃分功能的Fluent。
2 SCDM 設置
2.1 導入幾何
為了便于后續的旋轉運動，此處選擇將流體域分為內外兩個部分。
3 FLUENT MESHING設置
采用了Fluent meshing進行前處理，采用多面體的方法對體網格進行劃分。
4 FLUENT 設置
4.1 General設置
由于是靜態求解問題，此處設置為穩態計算模式。
4.2 材料定義
本案例中會使用壓力遠場邊界，因此需要重新設置空氣材料，設置為理想氣體。
4.3 模型設置
采用k-w SST 湍流模型。
4.4 邊界條件設置
將火箭炮設置為壁面。
將其他壁面設置為壓力遠場邊界。
4.5 計算設置
進行初始化，初步計算100步。
開啟阻力監測，對火箭炮的氣動性能展開監測。
為了準確檢測阻力系數，需要修改相關的計算參考值，具體數值如下。
進一步進行流場計算，直到阻力值趨于穩定。由下圖可知，本案例的阻力系數為0.76。相關文獻的計算結果為0.75，計算結果基本一致，可以用于后續的進一步計算。
4.6 后處理設置
對計算完成后的流線圖進行繪制。
展開 [分享] 2017ANSYS用戶技術大會資料下載
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彈箭發射過程模擬的關鍵問題及解決辦法
展開 工業技術之美—流體分析的網格
動網格技術
FLUENT的動網格技術非常強大，它提供了彈簧壓縮法、動態鋪層法、局部重構法三種網格重建方法，三種方法可以任意組合模擬流場的復雜運動，例如彈箭發射/投放、氣動熱分析中的絕熱層燒蝕動態模擬等。此外FLUENT還提供了三種專用的動網格模型：活塞運動、6DOF投放以及2.5D模型。
OverSetmesh技術
重疊網格在航天領域的應用
重疊網格算法更加容易精細處理內埋式、多體分離等問題。
通過overset interface連接重疊網格單元區域，單獨劃分Parts網格，并將其嵌入到背景網格中。重疊區域的連通是通過網格單元數據插值來實現的，網格之間需要有足夠的重疊。
主要優勢：克服了動網格的一些限制，可以處理具有小縫隙部件的相對網格運動。易用：簡化了復雜幾何的網格生成，避免了動網格應用中網格重構失敗和動網格設置的一些問題，更容易的構型變化和組件交換。
求解質量：重疊網格在網格運動期間始終可以保持很高的網格質量，局部結構網格在非結構網格中的使用。并且與Fluent支持的所有網格單元和類型都兼容，與網格自適應兼容。
流體仿真的工程問題，需要我們綜合考慮模型處理難度，精度要求以及計算資源等多方面因素，因此選擇合適的前處理工具和高效的網格技術至關重要，通過上面的解析希望能夠為大家的仿真前處理提供一定的借鑒，讓我們的工作不僅高效而且富有藝術創造的質感。
技術也可以很藝術，工程之美無處不在。
來源： 中潤漢泰
展開 【福利多多】助力航天強國建設！神工坊將參加2023年中國航天大會
目前，仿真技術及其應用已成為航天型號產品研制過程中不可或缺的重要手段，主要面向彈、箭、星、船、器等各主要領域，緊密圍繞型號研制全生命周期，包括立項論證、方案設計、詳細設計、試驗驗證、生產制造、定型評估、服務保障等各階段。
作為國家超級計算無錫中心孵化的產業化公司，神工坊將超級計算機的強大算力與自研的高性能數值模擬框架等核心技術強強聯合，打造一站式高性能仿真解決方案，能夠為航空航天領域提供“PC式高性能體驗”的云端仿真平臺——“神工坊”高性能仿真平臺；便捷易用的長期解決方案——仿真咨詢與應用定制服務；自研軟件高性能改造和國產化移植——高性能改造與開發服務，推動行業相關領域研發創新，助力航天強國建設！
展開 
基于ADAMS的車輛減速器制動性能分析
[11] 李敏,王學智,李超,等.某車載傾斜發射裝置初始擾動影響因素分析[J].彈箭與制導學報,2018,38(5):121-125.
[12] 朱曉慧.基于ADAMS的典型多接觸系統仿真效率提高方法的研究[D].南寧:廣西大學,2016.
[13] 李琤,張弘韜,姜能惠.整車剛柔耦合懸架系統KC特性研究[J].機械強度,2022,44(3):649-657.
[14] 葉天之,姚黎明.基于ADAMS/CAR的多連桿懸架系統運動分析[J].制造業自動化,2019,41(5):106-110.
[15] 中國鐵路總公司.普速鐵路信號維護規則技術標準[S].北京:中國鐵道出版社,2015.
文章來源：鐵道通信信號
展開 卓越產品最佳應用 | Ansys 行業應用方案系列巡展
Ansys解決方案：交通運輸 | 電子電器產品 | 航空航天
典型應用案例：結構分析、模態分析、螺栓預緊力分析、拓撲優化、熱分析、內流場分析、外流場分析、連接器電熱應力分析
點擊查看全文
21
飛行器外氣動
Ansys飛行器外氣動解決方案旨在幫助企業總體氣動設計工程師在統一的仿真平臺上充分評估飛行器總體氣動的各項性能指標，充分優化飛行器氣動外形設計、氣動熱分析、氣動噪音評估、彈箭發射及彈道軌跡等。
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21
飛行器外氣動
Ansys飛行器外氣動解決方案旨在幫助企業總體氣動設計工程師在統一的仿真平臺上充分評估飛行器總體氣動的各項性能指標，充分優化飛行器氣動外形設計、氣動熱分析、氣動噪音評估、彈箭發射及彈道軌跡等。
碳纖維簡史：今天從美國碳纖維技術發展史說起！
其作用是，返回大氣層時，導彈或火箭殼體與大氣劇烈摩擦，表面形成高溫，酚醛樹脂吸熱后緩慢分解，碳纖維使酚醛樹脂不被燒毀，保證彈箭完成大氣層中的行程。
1963年，碳纖維增強樹脂復合材料技術研究取得實質性突破，復合材料技術跨入“先進復合材料”時代。此前，樹脂基復合材料的增強體一直被玻璃纖維和硼纖維壟斷。相較玻璃纖維和硼纖維，碳纖維作為增強體，性價比更佳。
圖7 加利·福特纖維態石墨的發明專利
1964年，衛斯理·沙拉蒙（Wesley A. Schalamon）和羅格·貝肯一起，發明了商業化制造高模量人造絲基碳纖維的技術；2800° C以上高溫下“熱拉伸（hot-stretching）”人造絲，使石墨層取向與纖維軸向幾乎平行；技術關鍵是，在加熱過程中拉伸纖維，而非在達到高溫之后再進行拉伸。這種工藝使纖維模量提高了10倍，是制備具有與石墨晶須相同性能的碳纖維的關鍵一步。
1965年末，采用該技術制造的Thornel 25牌號的碳纖維投入市場。此后10多年里，美國聯合碳化物公司采用高溫熱拉伸工藝研發出了一系列高模量碳纖維，Thornel系列產品的模量達到了830GPa。沙拉蒙和貝肯的這項發明于1973年獲得了專利（專利號：3716331）（圖8）。
圖8 衛斯理·沙拉蒙高模量碳纖維制備工藝的發明專利
（三）倫納德·辛格發明中間相瀝青基石墨纖維制造技術
高溫熱處理過程中，材料內部結構會從無序變為有序。含碳物質，1000°C下，可被碳化成含碳量約99%的碳材料；2500 °C時，可被碳化成含碳量100%的碳材料。然而，并非所有含碳物質經高溫熱處理后，都能得到真正的石墨。只有那些結構足夠有序、可形成石墨晶須的含碳物質，才能經高溫熱處理制成具有高導熱、高導電和高硬度等特性的純石墨。
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