文档介绍
| 海上物体的热像模拟是国内外军事研究的重要内容,由于红外辐射具有一定的抗干扰性和较好的隐蔽性等特点,它在国防和国民经济建设的相关领域得到了广泛的应用和发展。海上物体所处的环境复杂多变,再加上物体结构的复杂性,对海上物体的识别、检测、仿真带来一定的挑战。海上物体的红外辐射场模拟近年来已经有一定的发展,但是已有的模型与实际情况有一定的差别,忽视了甲板处的肋状结构对温度场带来的影响,而且模拟的过程也有失灵活性；再者,建立物体有限元模型的方法也有待于改进。本文内容涉及物体有限元模型的建立、物体物理模型建立以及物体温度场的计算,并对结果进行分析。本文主要做了以下几方面的工作：首先,基于AutoCAD和ANSYS两个软件的特点,提出了两种建立有限元模型的解决方案。其次,阐述了计算温度场的物理模型,给出了三种换热方式的具体表达式、计算真温的能量平衡方程以及计算表温的表达式,并考虑了甲板中加入肋条以后对温度场产生的影响。再次,采用面向对象编程的方法,对海面物体的红外辐射场的获得进行了计算机编程实现。在原来计算软件的基础上,为了使更改换热方式的时候,更加方便更改程序,在改进的计算软件中计算方程系数时,是按照换热方式再按系数的次方来组织计算的。再者,因为方程系数是随时间变化的,所以在改进的计算软件中,每个方程系数文件名中都加入了时间。对部分船的模型做了改变,并且作为模型通用化考虑,改变了原来的一些模型定制文件。最后,以某船为例,分别显示了采用体模型和面模型的模拟热像,同时对面模型中的甲板加入肋条以后也进行了显示,然后对显示的结果进行了比较和分析。综上所述,本文提出了两种建立有限元模型的方案,改进了已有的物体辐射场模型,进行了计算机实现,获得了相应的软件。利用该软件进行计算,得到了物体的温度场,并显示了物体的模拟热像。 |
文档标签:
机械设计
