本申請(qǐng)涉及固體發(fā)動(dòng)機(jī)安全性評(píng)估技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真方法、裝置、介質(zhì)及設(shè)備，該方法包括：建立固體發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的第一幾何模型以及破片對(duì)應(yīng)的第二幾何模型，并分別對(duì)所述第一幾何模型和第二幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分；確定所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的第一材料模型和所述破片對(duì)應(yīng)的第二材料模型；響應(yīng)于針對(duì)所述破片的參數(shù)設(shè)定操作，設(shè)定所述破片的運(yùn)動(dòng)參數(shù)；根據(jù)所述第一幾何模型、第二幾何模型、第一材料模型、第二材料模型以及所述破片的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，仿真所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆特性。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及固體發(fā)動(dòng)機(jī)安全性評(píng)估，尤其涉及一種固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真方法、裝置、介質(zhì)及設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、固體發(fā)動(dòng)機(jī)作為相關(guān)武器、新能源車輛的動(dòng)力系統(tǒng)，是主要含能部件。發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)在服役過(guò)程中可能會(huì)由于受到攻擊或者周圍其他武器發(fā)生爆炸而受到劇烈的破片或者沖擊波沖擊。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的推進(jìn)劑受到?jīng)_擊壓縮效應(yīng)會(huì)出現(xiàn)斷裂損傷并形成熱點(diǎn)，當(dāng)熱點(diǎn)形成后，推進(jìn)劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)增強(qiáng)后推進(jìn)劑將會(huì)出現(xiàn)燃燒，甚至爆炸。發(fā)動(dòng)機(jī)沖擊安全性研究的主要目的是為了獲取不同類型武器臨界起爆的壓力、沖量等參數(shù)，然后通過(guò)合理化的防護(hù)及貯藏結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，避免沖擊起爆的發(fā)生。
2、發(fā)動(dòng)機(jī)受沖擊起爆研究主要分為仿真計(jì)算和試驗(yàn)兩類。其中，沖擊起爆的仿真研究由于成本低廉而且在一定程度上能夠?qū)υ囼?yàn)進(jìn)行數(shù)值驗(yàn)證，所以現(xiàn)階段很多研究都是基于仿真進(jìn)行的。目前仿真所使用的模型，通常采用完整的建模方式，包含受沖擊發(fā)動(dòng)機(jī)、沖擊源(破片或者主爆彈)等，部分模型還需對(duì)沖擊的傳播介質(zhì)(如空氣)進(jìn)行建模，當(dāng)模型及材料強(qiáng)度等參數(shù)符合實(shí)際工況時(shí)，仿真能夠?qū)υ摴r的沖擊起爆情況做出理論上的判斷，并以此來(lái)指導(dǎo)試驗(yàn)的設(shè)計(jì)。
3、目前的固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真方案通常采用完整建模的方式，即，關(guān)注點(diǎn)主要在于破片沖擊接觸發(fā)動(dòng)機(jī)瞬間所形成的載荷，及該載荷是否會(huì)起爆發(fā)動(dòng)機(jī)，若建立外部的介質(zhì)域，會(huì)明顯的浪費(fèi)計(jì)算資源；并且，即便建立了外部的介質(zhì)域，采用完整建模法僅能控制破片速度、破片尺寸等參數(shù)，并不能夠獲得發(fā)動(dòng)機(jī)受到的沖擊信息，從而無(wú)法準(zhǔn)確地進(jìn)行固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真分析。
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p>技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路1、基于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真方法、裝置、介質(zhì)及設(shè)備，可以準(zhǔn)確地進(jìn)行固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真分析，從而使固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆研究更加深入。
2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真方法，包括：
3、建立固體發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的第一幾何模型以及破片對(duì)應(yīng)的第二幾何模型，并分別對(duì)所述第一幾何模型和第二幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分；
4、確定所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的第一材料模型和所述破片對(duì)應(yīng)的第二材料模型；
5、響應(yīng)于針對(duì)所述破片的參數(shù)設(shè)定操作，設(shè)定所述破片的運(yùn)動(dòng)參數(shù)；
6、根據(jù)所述第一幾何模型、第二幾何模型、第一材料模型、第二材料模型以及所述破片的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，仿真所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆特性。
7、可選地，在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，所述建立固體發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的第一幾何模型以及破片對(duì)應(yīng)的第二幾何模型，并分別對(duì)所述第一幾何模型和第二幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，包括：
8、獲取固體發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)模型；
9、確定所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)；
10、基于所述基礎(chǔ)模型和設(shè)計(jì)參數(shù)，建立所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的第一幾何模型；
11、創(chuàng)建破片的基礎(chǔ)形狀，并根據(jù)所述基礎(chǔ)形狀預(yù)設(shè)的破片參數(shù)，建立所述破片對(duì)應(yīng)的第二幾何模型；
12、根據(jù)所述第一幾何模型和第二幾何模型之間的通用特征長(zhǎng)度，對(duì)所述第一幾何模型和第二幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
13、可選地，在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，所述根據(jù)所述第一幾何模型和第二幾何模型之間的通用特征長(zhǎng)度，對(duì)所述第一幾何模型和第二幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，包括：
14、確定所述第一幾何模型和第二幾何模型之間的撞擊位置；
15、根據(jù)所述撞擊位置，確定所述第一幾何模型和第二幾何模型之間的通用特征長(zhǎng)度，并確定所述通用特征長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的全局網(wǎng)格尺寸；
16、基于所述全局網(wǎng)格尺寸對(duì)所述第一幾何模型和第二幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
17、可選地，在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，所述根據(jù)所述第一幾何模型、第二幾何模型、第一材料模型、第二材料模型以及所述破片的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，仿真所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆特性，包括：
18、確定所述第一幾何模型中的裝藥區(qū)域；
19、確定所述裝藥區(qū)域?qū)?yīng)的流體模型；
20、設(shè)定所述第一幾何模型和第二幾何模型的耦合界面；
21、根據(jù)所述流體模型、第一幾何模型和第二幾何模型的耦合界面、第一材料模型、第二材料模型以及所述破片的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，仿真所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆特性。
22、可選地，在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，所述根據(jù)所述流體模型、第一幾何模型和第二幾何模型的耦合界面、第一材料模型、第二材料模型以及所述破片的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，仿真所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆特性，包括：
23、設(shè)定裝藥區(qū)域的初始狀態(tài)；
24、調(diào)整所述第二幾何模型的形狀；
25、基于所述流體模型、所述第二幾何模型的不同形狀、第一幾何模型和第二幾何模型的耦合界面、第一材料模型、第二材料模型以及所述破片的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，仿真所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆特性。
26、可選地，在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，所述基于所述流體模型、所述第二幾何模型的不同形狀、第一幾何模型和第二幾何模型的耦合界面、第一材料模型、第二材料模型以及所述破片的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，仿真所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆特性，包括：
27、基于所述流體模型、所述第二幾何模型的不同形狀、第一幾何模型和第二幾何模型的耦合界面、第一材料模型、第二材料模型以及所述破片的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，模擬所述破片沖擊所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的破片穿透信息以及發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的形變信息；
28、根據(jù)所述破片穿透信息以及形變信息，仿真所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆特性。
29、可選地，在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，所述根據(jù)所述破片穿透信息以及形變信息，仿真所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆特性，包括：
30、根據(jù)所述破片穿透信息以及形變信息，確定所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆閾值；
31、識(shí)別所述形變信息，得到所述破片在沖擊所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)后的破壞區(qū)域和裂紋擴(kuò)展路徑；
32、根據(jù)所述沖擊起爆閾值、破壞區(qū)域和裂紋擴(kuò)展路徑，仿真所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆特性。
33、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供一種固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真裝置，包括：
34、建立模塊，用于建立固體發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的第一幾何模型以及破片對(duì)應(yīng)的第二幾何模型，并分別對(duì)所述第一幾何模型和第二幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分；
35、確定模塊，用于確定所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的第一材料模型和所述破片對(duì)應(yīng)的第二材料模型；
36、設(shè)定模塊，用于響應(yīng)于針對(duì)所述破片的參數(shù)設(shè)定操作，設(shè)定所述破片的運(yùn)動(dòng)參數(shù)；
37、仿真模塊，用于根據(jù)所述第一幾何模型、第二幾何模型、第一材料模型、第二材料模型以及所述破片的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，仿真所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆特性。
38、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述處理器上述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真方法的步驟。
39、第四方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述處理器執(zhí)行本文檔來(lái)自技高網(wǎng)
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【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真方法，其特征在于，所述建立固體發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的第一幾何模型以及破片對(duì)應(yīng)的第二幾何模型，并分別對(duì)所述第一幾何模型和第二幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一幾何模型和第二幾何模型之間的通用特征長(zhǎng)度，對(duì)所述第一幾何模型和第二幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一幾何模型、第二幾何模型、第一材料模型、第二材料模型以及所述破片的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，仿真所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆特性，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真方法，其特征在于，所述根據(jù)所述流體模型、第一幾何模型和第二幾何模型的耦合界面、第一材料模型、第二材料模型以及所述破片的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，仿真所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆特性，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真方法，其特征在于，所述基于所述流體模型、所述第二幾何模型的不同形狀、第一幾何模型和第二幾何模型的耦合界面、第一材料模型、第二材料模型以及所述破片的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，仿真所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆特性，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真方法，其特征在于，所述根據(jù)所述破片穿透信息以及形變信息，仿真所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆特性，包括：
8.一種固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真裝置，其特征在于，包括：
9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真方法的步驟。
10.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真方法的步驟。
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【技術(shù)特征摘要】
1.一種固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真方法，其特征在于，所述建立固體發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的第一幾何模型以及破片對(duì)應(yīng)的第二幾何模型，并分別對(duì)所述第一幾何模型和第二幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一幾何模型和第二幾何模型之間的通用特征長(zhǎng)度，對(duì)所述第一幾何模型和第二幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一幾何模型、第二幾何模型、第一材料模型、第二材料模型以及所述破片的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，仿真所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆特性，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起爆仿真方法，其特征在于，所述根據(jù)所述流體模型、第一幾何模型和第二幾何模型的耦合界面、第一材料模型、第二材料模型以及所述破片的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，仿真所述固體發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊起...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉玉祥，王健，汪杜豆，強(qiáng)洪夫，孫振生，王學(xué)仁，魏祥庚，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)人民解放軍火箭軍工程大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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