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复合材料磁悬浮列车车体结构数值模拟（III）磁悬浮列车是一种利用磁力原理来实现悬浮运行的新型交通工具。
由于磁悬浮列车的运行速度较快，车体结构对列车的性能和安全性有着重要影响。
对磁悬浮列车车体结构进行数值模拟分析，能够为车体设计和优化提供重要参考。
2. 数值模拟方法数值模拟是利用计算机对物理现象进行建模和计算的方法。
在磁悬浮列车的车体结构数值模拟中，常用的方法有有限元法和计算流体力学法。
2.1 有限元法有限元法是一种通过将结构分割成离散的有限元，以及在每个有限元上进行单元分析的方法。
在磁悬浮列车车体结构数值模拟中，可以将车体结构分割成多个有限元，然后对每个有限元进行应力分析和变形计算。
有限元法能够较准确地计算出车体结构的应力和变形情况，为车体设计和优化提供重要参考。
2.2 计算流体力学法计算流体力学是一种通过对流体流动进行数值模拟的方法。
在磁悬浮列车车体结构数值模拟中，可以通过计算流体力学方法模拟列车在高速运行中的空气动力学效应，例如风压和气动力。
计算流体力学法能够较准确地预测列车在高速运行时的气动效应，并为车体设计和优化提供参考。
3. 数值模拟应用通过数值模拟分析，可以对磁悬浮列车车体结构进行应力分析、变形计算和气动力预测，为车体设计和优化提供参考。
具体应用包括以下几个方面：3.1 车体结构强度分析通过有限元法对磁悬浮列车车体结构进行强度分析，可以计算出车体结构在不同载荷情况下的应力分布情况，进而评估车体结构的强度和刚度。
这对车体的结构设计和优化非常重要。
3.2 车辆动力学分析通过数值模拟分析，可以对磁悬浮列车在高速运行时的动力学性能进行预测。
具体包括加速度、速度和位移等参数。
这对列车的运行速度和安全性有着重要影响。
3.4 车体气动优化通过计算流体力学方法对磁悬浮列车的车体气动效应进行模拟和分析，可以评估不同车体形状和流场参数对列车的气动性能的影响。
通过优化车体形状和流场参数，可以减小列车的气动阻力，提高列车的运行效率。
捷联惯性导航工具箱Inertial Navigation SystemTOOLBOXFor MatlabFor Windows用户手册目录1.安装说明 (4)2指南 (5)1.介绍 (5)航迹/飞行器动力学仿真 (5)导航用坐标系 (6)简化的3D惯性导航 (7)地球体-加速度漂移 (7)旋转地球体-科氏漂移和加速度计漂移 (8)陀螺仪漂移 (10)初始化速度误差 (13)初始化姿态角 .............................................................................. 错误！未定义书签。
陀螺仪噪声 (17)地球大圆轨迹产生与显示 (19)地球大圆轨迹的惯性导航 (20)游动方位角系统 (23)参考资料： (27)3. 参考 (28)介绍 (28)bodupdat (30)coriolis (31)crafrate (32)dcm2eulr (34)dcm2llw (34)dcm2qua (35)dcmelgen (36)dcmnbgen (37)earthrot (37)enu2xyz (38)eulr2dcm (39)eulr2qua (39)extrapol (40)gendelcr (40)gendthet (41)gendv (42)gendvcor (43)gendverr (44)gentherr (44)genvelpr (45)gravity (46)greatcir (47)interpol (48)lclevupd (48)llh2xyz (49)llw2dcm (50)navupdat (51)pathplot (51)plotwrld (52)progen (52)propitch (54)proroll (54)prostrai (55)proturn (56)qua2dcm (57)quamult (57)quaupdat (58)radicurv (59)skewsymm (59)velupdat (60)xyz2enu (61)xyz2llh (62)1.安装说明对matlat5.x：本手册附带的磁碟包含参考和应用文件。
整体多枚爆炸成型弹丸战斗部试验研究及数值模拟
王猛;黄德武;罗荣梅
【期刊名称】《兵工学报》
【年(卷),期】2010(031)004
【摘要】为提高爆炸成型弹丸(EFP)的命中概率和炸药装药利用率,通过在药型罩上预制沟槽和开孔的办法,设计了一种新型整体多枚爆炸成型弹丸(MEFP)战斗部.靶场静爆试验和数值模拟表明,这种MEFP战斗部能够产生预期的3枚成型弹丸.每枚成型弹丸均可穿透两层15 mm厚叠放的25SiMnMo装甲板,试验靶板上弹孔呈等边三角形分布,有效地提高了命中概率.这种MEFP战斗部对靶板总的穿透毁伤面积较结构相似的单枚EFP提高3倍以上.
【总页数】5页(P453-457)
【作者】王猛;黄德武;罗荣梅
【作者单位】南京理工大学,动力工程学院,江苏,南京,210094;沈阳理工大学,装备工程学院,辽宁,沈阳,110168;沈阳理工大学,装备工程学院,辽宁,沈阳,110168;沈阳理工大学,装备工程学院,辽宁,沈阳,110168
【正文语种】中文
【中图分类】TJ410.33
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超
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收稿日期:2005-06-18作者简介:杨超(1969-),男,河南光山人,华东交通大学副教授.文章编号:1005-0523(2005)05-0079-03基于VRM L 的内燃机车三维仿真杨 超,左雪平(华东交通大学机电工程学院,江西南昌330013)摘要:将多媒体、因特网和虚拟现实(VR )三种技术结合起来建立机车仿真系统进行人员培训,有助于机车操作人员和机车检修人员快速掌握内燃机车的有关知识,保证内燃机车安全运行.本文简单介绍了VR 和VRM L (虚拟现实建模语言),说明了建立内燃机车三维仿真VRM L 模型的方法,即采用其它三维建模工具建立三维模型后导出为VRM L 模型;指出了建模过程中出现的问题,给出了解决措施,即灵活使用简化模型和详细模型,对导出的VRM L 模型再处理,使其具有更好的效果;最后给出了模型实例和应用情况.关 键 词:仿真;内燃机车;VRM L ;建模中图分类号:TP391.9 文献标识码:A0 引 言保证内燃机车安全运行对铁路运输来说是非常重要的,机车操作人员和机车检修人员必须掌握内燃机车结构、性能及各部分工作原理的有关知识;但内燃机车是由上万个零部件构成的复杂系统,欲在较短时间内完全了解和掌握其有关知识是非常困难的.如果建立内燃机车三维仿真系统并用于对机车操作人员和机车检修人员进行培训,让他们随时随地都可以使用该系统进行学习,就可以使他们快速掌握机车的结构组成及工作原理等方面的知识,更好地为机车的安全运行服务.多媒体、因特网和虚拟现实是信息社会的三大特征[1],本文将这三种技术结合起来建立的内燃机车仿真系统,充分利用了三种技术的优点来实现内燃机车操作人员和检修人员的培训,将培训过程的直观性和学习内容的连续性很好地结合了起来,缩短了学习时间,提高了学习效果.1 VR 及VRML 简介[2-5]1.1 VR 简介VR (Virtual Reality ,虚拟现实)是计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、传感器技术、高度并行的实时计算技术和人的行为学研究等多项关键技术高层次的集成和渗透;它是融合视、听、触觉为一体的模仿现实的三维空间再现技术,为人们探索宏观世界和微观世界中不便于直接观察的事物运动的变化规律,提供了极大的便利.将虚拟现实技术应用于计算机系统中,就形成了虚拟现实系统,即VR 系统.根据虚拟环境构建形式的不同,可以将当前VR 系统分为以下五大类:沉浸式VR 系统、桌面式VR 系统、投影式VR 系统、分布式VR 系统、遥现和扩展现实式VR 系统.全沉浸式VR系统可使用户有更好的沉浸感和参与感,但需要更多更昂贵的外部设备,不便于推广应用,而桌面式VR 系统最便宜,故应用最广.1.2 VR ML 简介第22卷第5期2005年10月华东交通大学学报Journal of East China Jiaotong University V ol.22 N o.5Oct.,2005随着VR技术、计算机图形学和网络技术的不断发展,三维空间被引入Internet,形成第二代WE B 技术,其核心就是VRM L(Virtual Reality M odeling Language,虚拟现实建模语言).VRM L是Internet/In2 tranet上的三维图形描述语言,是网络虚拟现实技术中传输VR三维影像的规范.它允许人们通过网络联接,使用Internet浏览器和相关插件,建立、观察和经历虚拟现实世界,并实现信息交互.2 建立仿真系统VRML模型2.1 内燃机车仿真系统三维建模的困难VRM L提供了构造虚拟世界的简单方法,利用它可以直接创建简单的、规则的结构模型,但是因为其自身的特点,不适合创建内燃机车这样复杂的系统.在构造复杂的虚拟场景时,常常使用一些三维建模工具完成复杂结构的三维建模(如:PRO/E、UG、3DS M AX等),然后通过这些软件的VRM L输出口导出为VRM L文件,这样可以大大提高开发效率.但不同的软件导出的文件格式、大小有所不同,并且常常带来一些其它问题,如数据丢失[6].因此,将结构造型导出为一个VRM L文件后,通常需要将行为和一些对象的属性进行手工调整和重新输入.由于VRM L文件的本质是用文本格式来描述世界和链接,这就使得内燃机车这种复杂结构导出后的修复工作变得非常庞大.2.2 内燃机车仿真系统三维建模的方法3DS M AX5中集成有VRM L97格式的造型导出功能,为将3DS M AX直接应用于虚拟场景的构造提供了可能性.在系统建模时,选择3DS M AX5进行三维建模,并借助3DS M AX强大的动画功能,设计各结构的运动动画和装配动画,最后将结构数据和动画数据导出为VRM L97格式的WR L文件.但是,内燃机车是一个由上万个零部件组成的复杂系统,导出的VRM L文件非常大,在普通PC机上根本无法演示,在网络上应用将带来网络阻塞等严重的后果.为此,采取了如下措施:1)建模时将机车分解成若干个大部件,大部件分解成若干个小部件,最后分解成单个零件,逐个完成零件的三维建模并导出为VRM L文件;2)将零件装配成小部件,设置装配动画和工作原理动画,并导出为VRM L文件;3)将小部件装配成大部件,但为了避免零件个数成倍增加、文件成倍增大,采取简化措施:重新创建小部件的简化模型,采用较少的分块数并忽略零件细节来减小文件尺寸;4)采用“锚接”的方式将大部件装配在一起,形成机车总体结构模型.基于3)同样的原因和简化措施,重新创建大部件的简化模型;5)尽量采用NURBS建模方法,以减小文件尺寸.这样,所有文件都不太大,而且结构模型详略得当,可保证在网络上有较快的传输速度,以便通过IE浏览器浏览.2.3 系统VR ML模型的再处理在3DS M AX5导出的VRM L文件中,虽然绝大多数链接、数据和功能代码已由3DS M AX5完成,但仍有以下问题需要解决:1)在部件的工作原理动画中,往往涉及到多个零件的协调运动,但这些信息往往丢失,需要手工编写代码;2)材质往往变得不合适,需要重新调整或设置,使其具有更好的真实感;3)在总装配结构或部件装配结构中,需要设置传感器,手工编写代码,以便展开结构或打开相应的VRM L文件来展示结构细节;4)由于3DS M AX 中的坐标系、长度单位与VRM L中的不一致,所以灯光的位置、视角和视点常常变得不合适,模型变得太大或太小,这时需要调整视角和视点;5)将解说文件链接到相应的零部件.借助C osm o W orlds重新设置或调整各模型、场景的灯光和材质;利用VrmlPad软件(符合VRM L97标准)完成VRM L文件的再编辑.在VrmlPad环境中,利用Trans form(变换节点)的translation(平移)域和rotation(旋转)域调整场景使其大小和坐标系合适,便于浏览;通过定义视点节点(ViewP oint)来调整视点位置或视角.2.4 系统VR ML模型交互功能的实现在内燃机车的三维仿真系统中,交互功能是通过传感器节点实现的.VRM L中有多种传感器节点,本系统主要使用了三种传感器:T imeSens or(时间传感器)、ProximitySens or(邻近传感器)和T ouchSens or (接触传感器).通过定义传感器,编写入事件、出事件和路由,并结合多种节点,实现了场景、视点的改变和连续动画,以及对其它VRM L的调用,从而建立了一个逼真的三维虚拟结构.最后利用C osm o W orlds的压缩功能将VRM L文件压缩,最大压缩比可达99:1,利于网络传输.图1所示为内燃机车仿真系统流程图.本文介绍的方法已经应用于“柳州机务三维培训系统”中.图2所示为内燃机车转向架总成,点击图中圆圈所示结构(转向架轴承端盖),将打开如图3所示界面.08 华东交通大学学报 2005年3 结束语随着VR 技术及支撑技术的发展,VRM L 技术的应用领域将越来越广阔.充分结合多媒体、因特网和虚拟现实的长处,通过建立内燃机车三维仿真系统来模拟内燃机车的运动过程和装配过程等,可将结构内部一些难以想象、难以观察到的繁杂过程生动、形象的演示出来.该系统已经应用于机务段机车检修人员的培训,实现了培训过程直观性和内容连续性的良好结合,改善了培训效果,受到了用户的好评.参考文献:[1]张超钦,谭献海.一个复杂的VRM L 场景的设计[J ].陕西工学院学报,2000,16(4):31-36.[2]黄铁军,柳健.VRM L 国际标准与应用指南[M].北京:电子工业出版社,1999.[3]张施,杜可亮,刘见灼,等.WWW 上的虚拟现实技术[M].北京:电子工业出版社,1998.[4]黄心渊.虚拟现实技术与应用[M].北京:科学出版社,1999.[5]张波,张焕春,经亚枝.基于VRM L97的虚拟现实技术在现代测控系统中的应用研究[J ].计算机自动测量与控制.2001.9(4):18-20.[6]辛晨昀,靳聿昆,王汝传.因特网上虚拟环境构造的研究与实现[J ].黑龙江通信技术,2001.(2):8-12.VRML 2based 3D Simulation of I nternal 2combustion LocomotiveYANG Chao ,ZU O Xue 2ping(School of Mechanical and E lectronical Engineering ,East China Jiaotong University ,Nanchang 330013,China )Abstract :C ombining multimedia ,Internet and VR (virtual reality )together to establish simulation system of locom otive for pers onnel training is helpful for locom otive drivers and overhaulers to grasp knowledge about internal -combustion lo 2com otive in a short time ,which will ensure locom otive ’s m oving safety.In this paper ,an introduction on VR and VRM L (virtual reality m odeling language )is given ,and the methods on creating VRM L m odels of simulation system for internal -combustion locom otive are explained and problems that appeared during m odeling are pointed out and s olutions are giv 2en.In the end ,a m odel exam ple and application are provided.K ey w ords :simulation ;internal 2combustion locom otive ;VRM L ;m odeling18第5期 杨 超,等:基于VRM L 的内燃机车三维仿真 。
火工品INITIATORS&PYROTECHNICS文章编号：1003-1480（2021）01-0023-04两种MEFP战斗部对平面带壳装药起爆能力的数值分析张琨1，隋元松1，纪冲1，赵长啸1，吴建宇2，王昕1（1.陆军工程大学，江苏南京，210007；2.中国人民解放军31104部队，江苏南京，210007）摘要：基于组合式MEFP和整体式MEFP战斗部冲击侵彻平面带壳装药模型，利用数值模拟方法对比分析2种结构MEFP的冲击起爆能力。
结果表明：组合式MEFP战斗部各弹丸近似平行飞行且具有相同特征参量，能同时对目标进行作用，弹丸束密集程度较高；平面起爆时整体式MEFP战斗部弹丸性能总体优于底部中心点处起爆时的弹丸性能。
本算例中整体式MEFP战斗部冲击起爆能力优于组合式MEFP战斗部，但整体式MEFP战斗部弹丸束密集程度不如组合式MEFP战斗部。
关键词：MEFP战斗部；平面带壳装药；数值模拟；冲击起爆中图分类号：TJ410.3+3文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-1480.2021.01.007 Numerical Analysis of the Detonation Ability of Two MEFP Warheads against A Planar Shell ChargeZHANG Kun1，SUI Yuan-song1，JI Chong1，ZHAO Chang-xiao1，WU Jiang-yu2，WANG Xin1（1.Army Engineering University of PLA，Nanjing，210007；2.31104Troops，PLA,Nanjing，210007）Abstract：Based on the combined MEFP and integral MEFP warhead impact penetration plane shell charging model,the impact initiation characteristics of the two structures MEFP were compared and analyzed by numerical simulation method.Results show that the projectile of combined MEFP warhead approximate parallel flight and have the same characteristic parameters, which can penetrate the target at the same time,as well as the projectile beam intensity is higher.For the integral MEFP warhead, the characteristic parameters of projectiles under planar initiation is better than that of projectiles under central point initiation.In this example,the impact initiation ability of the integral MEFP warhead is better than that of the combined MEFP warhead,but the projectile bundle density is less than that of the combined MEFP warhead.Key words：MEFPwarhead；Flat shell charge；Numerical simulation；Impact initiation为提升对作用目标的冲击毁伤效果，国内外专家学者对多爆炸成型弹丸（Multiple Explosively Formed Projectile，简称MEFP）[1]开展了大量研究，周翔[2]等提出利用多枚单个EFP组合成新型多爆炸成型弹丸，总结出弹丸发散角与填充物压制密度、相邻子装药间距以及同步起爆时差之间的关系；赵长啸[3]通过数值模拟与理论分析相结合的方法得到了整体式MEFP的成型规律。
