[发明专利]基于ADAMS的导弹倾覆跌落模拟仿真方法

说明书

本发明涉及一种基于ADAMS的导弹倾覆跌落模拟仿真方法，包括导弹模型简化、基于ADAMS的导弹多体动力学建模、各种典型工况的仿真计算及结果分析。本发明可以大幅度的节省物理样机制造和试验费用，也可以不受时间和环境等因素的限制进行试验研究，仿真结果可以用来评价导弹的碰撞损伤程度，还可以作为计算有限元的输入载荷，该发明为确定全弹试验的跌落高度提供了依据，也为全弹试验方案设计与论证提供了重要支撑。

技术领域

本发明涉及一种导弹倾覆跌落模拟仿真方法，特别涉及一种基于ADAMS的导弹倾覆跌落模拟仿真方法。

背景技术

导弹在实际的发射过程中，由于受到风载荷的作用，可能会在发射台上发生倾覆，与地面发生碰撞，目前我国导弹倾覆试验都是通过实物进行试验，但只是针对弹头，尚未开展过全弹倾覆试验，现有技术中并没有涉及导弹倾覆的仿真试验方法

在导弹倾覆试验领域国内还采用的是传统实物试验的方法，需要经历发动机设计，导弹总装，试验运输，正式试验，试后数据处理等诸多步骤，不仅试验耗资巨大，而且需要动用大量的人力物力，效率低下，试验还存在着不可重复，风险较大等缺陷。

国内无全弹倾覆试验相关标准。通过共性技术研究，在太原447厂靶场开展过贮存16年的XX-15弹头（130kgB炸药）12m高倾覆试验。国内未开展过导弹全弹倾覆试验工作，缺少一套完善的倾覆试验方法和倾覆安全性评估方法，使得部队难以对倾覆力矩的大小进行定量评价、难以对导弹意外倾覆状态下的安全性进行有效的评估，在实际操作过程中发生类似安全性问题缺乏应急性应对措施以及可借鉴的经验。

发明内容

本发明要解决的技术问题是一种基于ADAMS的导弹倾覆跌落模拟仿真方法，以解决导弹倾覆的仿真，用来评价导弹的碰撞损伤程度的问题。

为解决存在的技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于ADAMS的导弹倾覆跌落模拟仿真方法，包括导弹模型简化、基于ADAMS的导弹多体动力学建模、各种典型工况的仿真计算及结果分析，具体步骤为：

（1）导弹模型简化

导弹模型简化分为弹头模型、仪器舱模型和发动机内部结构，弹头模型的弹头内部结构参数为壁厚、导航部分、战斗部、仪器舱的尺寸；仪器舱模型的仪器舱结构参数为仪器舱直径、长度；发动机内部结构的具体参数为发动机直径、长度；

（2）基于ADAMS的导弹多体动力学建模

根据导弹模型简化的导弹结构参数，通过pro/e建立倾覆模型几何样机，并将倾覆模型几何样机导入到ADAMS软件中，导弹的支座固定在地面上，对仪器舱和发动机的接合面、弹头和仪器舱的接合面通过轴套力连接在一起；

分别定义弹头、仪器舱、发动机与地面的接触，设置约束材料参数及属性参数、运动状态参数，在导弹的质心处施加step函数用以模拟风载，建立动力学模型；

除建立导弹全弹的多体动力学外，还要建立仅有弹头的模拟全弹倾覆模型，用PRO/E建立模拟全弹弹头的架子，并在ADAMS中建立模拟全弹倾覆的动力学模型。

（3）各种典型工况的仿真计算及结果分析

根据实际分析需要，进行各种典型工况的仿真计算及结果分析。

特别地，本发明所述各种典型工况的仿真计算及结果分析包括风载荷的仿真计算及结果分析，计算公式为，

式中，——迎风面积；

——风压，，式中，——额定风压；——气动阻力系数；——风压随高度的增加系数；——计算阵风作用的动力系数；

额定风压的计算公式为，，式中，——规定最低温度下的空气密度；——给定风速。

有益效果