基于CEL算法的水下发射筒开盖过程仿真研究方法

摘要

导弹在水下发射时发射筒的易碎前盖开启过程是一个复杂的水、气两相流体与固体耦合的过程，现代战争要求易碎前盖能够在导弹发射前迅速且可靠地打开，对于易碎盖的开盖性能提出了更高的要求。为了给导弹在水下发射时易碎前盖的开启过程提供一种更好的仿真研究方法，基于计算流体力学(CFD)方法对发射筒内的流场进行计算，得到内流场的压强参数变化，之后以筒内流场的计算结果作为初始条件，并基于耦合的欧拉-拉格朗日(CEL)算法建立水下发射的仿真模型，用此模型对易碎盖的开盖过程进行了仿真计算。结果表明：前盖最大开盖压强可达0.53 MPa;通过与模拟实验结果对比，证明了此建模仿真方法具有可靠性；所建立的CEL模型准确地还原了水下发射开盖过程的真实物理场景，得到了易碎盖在整个开盖过程中的应力、位移和姿态等结果，仿真结果具有合理性。CFD方法与CEL算法相结合的这一建模仿真方法可以有效解决水下发射压力波开盖这类流固耦合问题，具有较高的可靠性。

关键词

水下发射 / 易碎盖 / 流固耦合 / 仿真研究