降落伞充气过程动力学数值模拟

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降落伞的充气过程是降落伞工作过程中最重要也是最复杂的阶段。因此,研究降落伞的充气过程和分析充气性能,对降落伞工作过程的研究有着极其重要的意义。本文首先从理论原理上对LS-DYNA软件的主要算法进行了简单的讨论,对最主要的流固耦合算法进行了比较细致的分析,为更好地理解和掌握LS-DYNA软件解决问题的思路及原理奠定基础。其次,使用LS-DYNA软件建立对降落伞进行充气过程数值模拟的降落伞仿真模型和流场仿真模型,并对LS-DYNA软件中控制流固耦合过程的主要关键字参数进行了设置和说明。最后,对降落伞进行了“无限质量”充气过程和“有限质量”充气过程的数值模拟,得到两种情况下其充气过程中表征充气性能的主要参数:充气时间、投影面积的变化、开伞动载、伞衣应力分布,并对这些主要参数进行了分析。所得结果与试验分析的对比,验证了使用LS-DYNA软件模拟充气过程的可行性。同时结合所得数据对“有限质量”充气与“无限质量”充气进行比较分析。本文的研究工作取得了一些有意义的结果,为以后回收系统的动力学仿真及未来火星探测器着陆系统的设计及其性能分析提供了一种可行的分析手段。
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