[发明专利]运输类飞机最小风险炸弹位置载荷快速评估方法有效
申请号: | 202110131766.3 | 申请日: | 2021-01-30 |
公开(公告)号: | CN112797856B | 公开(公告)日: | 2023-01-03 |
发明(设计)人: | 解江;冯振宇;傅博宇;姜超;段竹煊;高斌元;潘汉源;甄婷婷;王立轩 | 申请(专利权)人: | 中国民航大学 |
主分类号: | F42B35/00 | 分类号: | F42B35/00 |
代理公司: | 西安研创天下知识产权代理事务所(普通合伙) 61239 | 代理人: | 杨凤娟 |
地址: | 300300 天*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 运输 飞机 最小 风险 炸弹 位置 载荷 快速 评估 方法 | ||
1.运输类飞机最小风险炸弹位置载荷快速评估方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:把起爆中心放置于选定位置,该位置点坐标记为(a,b,c),定义飞机机身参数,并初始化各项参数:半径R、长度L、厚度t以及炸药当量w;
步骤2:基于机身内计算点的坐标及初始化参数,计算作用于机身内部该点的冲击波相关参数以及荷载持时t0,且所述冲击波相关参数包括:入射波马赫数Mx、反射超压pr、马赫波马赫数Ms、马赫超压pms和最大马赫反射角βmax;
步骤3:通过计算最大超压pmax以及动力系数y,将爆炸产生的动载荷转换为该当量下的等效静载荷,用于预测爆炸导致的结构破坏;
步骤4:根据得到的最大超压pmax和动力系数y,计算得出基于爆距和炸药当量的等效静压;
步骤5:可根据得到的等效静压来求解炸弹爆炸后飞机结构的受力情况,进而辅助评估飞机结构的剩余结构能否继续承受飞行载荷。
2.根据权利要求1所述的运输类飞机最小风险炸弹位置载荷快速评估方法,其特征在于,步骤2得到的入射波马赫数Mx,反射超压pr,马赫波马赫数Ms,马赫超压pms,最大马赫反射角βmax以及荷载持时t0分别为:
其中,根据立方根比例定律:如果两块同种炸药,装药的几何形状彼此相似,尺寸不同,在相同大气中爆炸时,在相同的比例距离处就会产生相似的冲击波,且D为空间距离,w为炸药的当量;
Ms=Mx/sinβ (4),
其中,β为从起爆点发出的射线与机身轮廓交点切线之间的夹角,b为炸药与等效静载荷点的水平径向距离,并且:
β=90-arctan(R/b) (5),
3.根据权利要求1所述的运输类飞机最小风险炸弹位置载荷快速评估方法,其特征在于,步骤3所述的最大超压pmax为:
4.根据权利要求1所述的运输类飞机最小风险炸弹位置载荷快速评估方法,其特征在于,将飞机结构建模为一个以固有频率为特征的一维系统,步骤3所述的静载荷为与动态爆炸产生相同变形的静载荷,估算该结构的固有频率T,其估算公式为:
其中,f为周期频率;
并且:
其中,t为蒙皮厚度,C为频率常数,k为材料因子,l为加强框之间的距离。
5.根据权利要求1所述的运输类飞机最小风险炸弹位置载荷快速评估方法,其特征在于,步骤4中计算等效静压的公式为:
PE=pmaxy (12)。
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