一種基于動態(tài)嵌套網(wǎng)格的膛內(nèi)彈托分離力預(yù)測方法

一種基于動態(tài)嵌套網(wǎng)格的膛內(nèi)彈托分離力預(yù)測方法摘要：本文提出了一種基于動態(tài)嵌套網(wǎng)格的膛內(nèi)彈托分離力預(yù)測方法。該方法通過對膛內(nèi)流場的數(shù)值模擬，得到流場的分布情況，然后利用動態(tài)嵌套網(wǎng)格的技術(shù)對物體表面進行離散化，計算物體表面周圍的流場參數(shù)，預(yù)測膛內(nèi)彈托分離力的大小。為了驗證該方法的有效性，我們將其應(yīng)用于三種不同類型的彈頭，經(jīng)過試驗結(jié)果證明，該方法的預(yù)測結(jié)果與實驗結(jié)果吻合度高，能夠有效地預(yù)測實際的膛內(nèi)彈托分離力大小。關(guān)鍵詞：動態(tài)嵌套網(wǎng)格，膛內(nèi)流場，彈托分離力，數(shù)值模擬Abstract:Thispaperproposesamethodforpredictingtheseparationforceofchamberinsidebulletsbasedondynamicnestedgrids.Thismethodobtainsthedistributionoftheflowfieldthroughnumericalsimulationofthechamberinsideflowfield.Then,thesurfaceoftheobjectisdiscretizedbythetechnologyofdynamicnestedgridstocalculatetheflowfieldparametersaroundthesurfaceoftheobjectandpredictthesizeoftheseparationforceofthebulletsinsidethechamber.Inordertoverifytheeffectivenessofthismethod,weapplyittothreedifferenttypesofwarheads.Theexperimentalresultshowsthatthepredictedresultsofthismethodareingoodagreementwiththeexperimentalresultsandcaneffectivelypredicttheactualseparationforceofthebulletsinsidethechamber.Keywords:dynamicnestedgrids,chamberinsideflowfield,separationforce,numericalsimulation引言：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，彈道學(xué)作為一門重要的槍彈力學(xué)學(xué)科，對軍事、民用等領(lǐng)域都產(chǎn)生重要的影響。其中，膛內(nèi)彈托分離力作為槍彈發(fā)射的重要過程，其大小對彈頭的命中精度和槍管的耐用性至關(guān)重要。因此，準確預(yù)測和控制膛內(nèi)彈托分離力有著重要的理論和實際意義。隨著數(shù)值模擬技術(shù)的不斷創(chuàng)新，數(shù)值模擬已成為研究和分析彈道問題的重要方法。動態(tài)嵌套網(wǎng)格作為數(shù)值模擬中的重要技術(shù)，在實際應(yīng)用中已越來越廣泛地被使用?；诖?，本文提出了一種基于動態(tài)嵌套網(wǎng)格的膛內(nèi)彈托分離力預(yù)測方法。首先，使用數(shù)值模擬技術(shù)獲得膛內(nèi)流場的分布情況；然后，利用動態(tài)嵌套網(wǎng)格技術(shù)對物體表面進行離散化；最后，計算離散化后的物體表面周圍的流場參數(shù)，并預(yù)測膛內(nèi)彈托分離力的大小，從而達到準確預(yù)測膛內(nèi)彈托分離力的目的。方法：動態(tài)嵌套網(wǎng)格技術(shù)是一種常用的流場計算方法，它能夠有效地描述復(fù)雜流場的特征。該方法是建立在非定常數(shù)學(xué)模型上的，采用了時間步進算法對流場的分布進行模擬化。同時，它還采用了自適應(yīng)控制算法，實現(xiàn)對計算精度和計算效率的有效控制。其主要流程包括以下幾個步驟：第一步，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型和計算區(qū)域；第二步，對流場進行離散化；第三步，設(shè)置邊界條件和流場控制參數(shù)；第四步，進行數(shù)值模擬計算；第五步，對計算結(jié)果進行分析和處理。在本研究中，我們采用了基于動態(tài)嵌套網(wǎng)格技術(shù)的并行計算方法，來進行膛內(nèi)彈托分離力預(yù)測。具體方法如下：第一步，利用數(shù)值模擬技術(shù)獲得膛內(nèi)流場的分布情況。第二步，利用動態(tài)嵌套網(wǎng)格技術(shù)對物體表面進行離散化，并生成分塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，以提高計算效率。第三步，對離散化后的物體表面的每個網(wǎng)格單元進行流場數(shù)值計算，并計算物體表面周圍的流場參數(shù)。第四步，通過對物體表面周圍的流場參數(shù)的分析和計算，預(yù)測膛內(nèi)彈托分離力的大小。第五步，進行結(jié)果的驗證和分析。結(jié)果：我們將本方法應(yīng)用于三種不同類型的彈頭，即圓頭彈、拋物線頭彈和幾何翼彈頭，并進行了實驗驗證。其中，實驗數(shù)據(jù)是通過高速攝影技術(shù)所獲得的。在實驗結(jié)果分析中，我們利用了比較誤差的方法來評價計算結(jié)果與實驗結(jié)果的吻合程度。通過比較得出，該方法所預(yù)測的膛內(nèi)彈托分離力與實際彈頭發(fā)射時的彈托分離力吻合度較高，有效地預(yù)測了彈頭的彈托分離力大小。結(jié)論：本文提出了一種基于動態(tài)嵌套網(wǎng)格的膛內(nèi)彈托分離力