简介:在飞机结构坠撞、汽车撞击等仿真中,需要材料中应变率(1-200/s)特性,能否准确通过试验获得材料的中应变率特性成为这些仿真结果可靠的关键。中应变率材料试验机可以将试验件以中应变率的速度拉断,但是当应变率大于10时,力传感器所测力并不等同于试验件破坏处力。本文利用有限元计算方法,对试验件以应变率160/s进行拉伸仿真,通过与试验数据对比,进行参数优化,反演出材料的本构关系;将反演的本构模型用于应变率为20/s的材料拉伸试验仿真,与试验结果对比最大误差为5%,满足了工程需要;这说明通过材料高速拉伸试验、有限元仿真、参数反演相结合的手段可以较为准确地获得材料应变率在160/s以下的本构模型。
简介:基于CoupledLevelSet+VOF两相流计算方法,分别模拟了敞口型与收口型离心武喷嘴内部流动过程,可视化展示了喷嘴内部填充过程,分析了喷嘴内部的流动特性及其详细流场结构。捕捉到液膜表面波动和液膜表面内侧空气中的涡。结果表明:液膜表面波波谷内侧的空气中有涡存在,涡心连线处在轴向速度零速线上;喷嘴出口截面的轴向速度和切向速度具有明显的分区流动特征。液膜表面波的波谷一波峰和气体中的涡存在挤压与被挤压的相互作用,它们之间通过相界面变形传递这种气液间相互作用。另外,将外喷雾场的计算结果与实验结果对比,两者吻合较好,间接验证了内流场计算结果的准确性。
简介:根据二级箭体钝化处理的需要,小推力泵压式游动发动机需要在低入口压力下实现自身起动,进入稳态工作。在MWorks通用仿真平台的基础上,建立发动机起动过程系统仿真模型,通过试车数据验证了仿真模型的合理性。进一步分析了发动机的入口压力条件、主阀流阻以及环境压力对发动机起动过程的影响。结果表明:发动机能够实现自身起动,但起动过程较长;氧化剂的入口压力对发动机自身起动过程影响很大,氧化剂入口压力降低,涡轮泵起旋时间延迟明显,起动品质变差;降低发动机主阀流阻,能够使涡轮泵起旋时间提前,改善起动品质;环境压力降低使推进剂充填过程加快,涡轮泵起旋和工况爬升加快,有利于发动机的自身起动过程。
简介:为了研究某膨胀循环氢氧发动机推力室冷却结构流场分布特性,进行了单根冷却通道和完整冷却通道结构的三维CFD分析。仿真计算过程中,以单根通道模型的仿真结果作为完整通道结构模型流场仿真分析的边界条件之一,并考虑了材料物性参数随温度或压力的变化。分析结果表明:1)仿真预测的温升、压降与热试验实测值吻合,该推力室冷却通道流量相对偏差范围为-4.8%~6.6%,由此造成喉部气壁温的环向偏差为33K;2)集合器管内流体的环向流动压差、法兰起分流或汇聚作用时拐弯效应形成的压力波动是造成冷却通道流量不均匀分布的主要原因,出口集合器内的压力分布对通道流量分布起主要作用;3)提高通道流量均匀性的措施可以从增大出口集合器管径或采用变管径设计、采用扩口型法兰并设置弧形导流片、集合器的进、出口法兰布置在同一环向位置等方面进行考虑。