弹体穿越冰水混合物流动过程的数值模拟

• 作者: 宣建明 张军 王英霖 蔡晓伟
• 来源期刊: 弹道学报
• 学科: 工学
• 关键词: 水中弹道 冰下发射 冰水混合物 冰体分布 仿真
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 页码范围: 35-40
• 页数: 6页
• 分类号: TJ303.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.12115/j.issn.1004-499X(2020)03-008

摘要

针对潜射导弹穿越冰水混合物的过程进行数值模拟.基于ANSYS/LS-DYNA商用软件,采用ALE算法,建立了冰的破碎模型,流体区域包含水与空气2种流体介质,水与空气采用NULL材料模型,水介质的状态方程采用Gruneisen状态方程.对细长弹体、冰体以及流体域进行建模,利用欧拉-拉格朗日耦合方法对弹体、冰体以及流体域进行流固耦合计算.对不同冰体分布方式(规则分布、菱形分布、随机分布)和不同弹体相对位置(冰体正下方、冰体间隙)的弹体出水过程进行对比计算研究,获得了弹体在穿越冰水混合物过程中流场的密度、压力、应力、速度随时间的变化规律,以及不同工况下的弹体质心位移情况.数值模拟结果表明:弹体在水下运动过程中空泡逐渐扩大,空化现象显著;流场应力的存在对弹丸运动产生一定的影响;不同冰体分布方式及初始弹体相对位置,会造成弹体质心位移不同.