Диссертация (1143923), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Внутренняя баллистикаИсходные данные:m10 0.508кгМасса снаряда (пустого)m20 7.215кгМасса пускового устройстваm3 0.015кгМасса колпака клапанамl=260Длина линяρ=1.3·10-3 кг/мПогонная плотность линя6p0=6·10ПаДавление рабочей камеры3S1 2.0310м2Площадь ствола3S10 2 10м2Площадь снарядаx10 0.005мРасстояние установки снаряда 1.4Показатель адиабаты воздуха3V0 0.56210м3Объем рабочей камеры3S3 1.410м2Площадь колпака 0.011мХод колпакаc2 100b2 100c3 100H/мH*с/мH/мВыражение для объема:1080V( Y) V0 S1 x10 S1 Y Y S3 ( S1 S10)Y10Выражение для давления:p ( Y) p0 V( Y) V0Выражения масс:m1( Y) m10 l Y Y01m2( Y) m20 m3 Y Y01Обобщенная сила со стороны упора:3f1 (y) c2 y c1 y 1 b2Y3Q2( Y) f1 YВыражения ускорений:F2( Y) F3( Y) 122 Y 2 Y Y Y p ( Y) S102233m1( Y) 21 122 Y 2 Y Y Y p ( Y) S1 Q2( Y)2233m2( Y) 21 Начальные условия:4y0 2.789105y1 1.029102tt 2 10y2 2.751y3 0.101 Y2 y0 Y y1 3F( t Y) y y2 F2( Y) y3 F3( Y) Решение уравнений методом "стрельбы":4t0 2.01510R rkfixed (y t0tt 1000F) 0 1x1( t) linterp R R t109 0 2x2( t) linterp R R t1x1( t )0.50351000.010.0150.02t0.1x2( t )0.050351000.010.0150.02t 0 3v1( t) linterp R R t 0 4v2( t) linterp R R t8060v1( t )40200035100.01t0.0150.0211086v2( t )420035100.010.0150.02t3t20 10L 0.75Givenx1(t20) x2(t20)Lt2 Find(t20) 0.012Скорости снаряда и ПУ в момент схода снаряда со среза ствола:v1(t2) 84.459 м/сv2(t2) 8.789 м/сc2 x2(t2) b2 v2(t2) 886.179111П.3.
Полет снаряда как тела переменной массыДекартовы координаты точек нитиx( s ) sy( s ) ( s ) ( s )2Производные координатx( s ) dx( s ) 0dx ( s ) dx( s ) 0dx( s ) dx( s ) 1dxs( s ) dx( s ) 1dsy( s ) y ( s ) dy ( s ) sd2dy ( s ) ( s )dy( s ) dy ( s ) ( 2 2 s )dys ( s ) dy ( s ) ( 2 2 s ) dsКомпоненты скоростиvx( vv vs) x( s)v x( s)v x( s)vvy( vv vs) y( s)v y( s)v y( s)vКомпоненты матрицы инерции нити при единичной плотностиm( ) 1 2 1 2 0m ( ) 0m ( ) 1 2 x( s )2 y( s )2 ds 3x ( s )2 y ( s )2 ds 56102 22x( s )2 y( s )2 ds 4 6 3 3601 m ( ) 2 04( x( s ) x ( s ) y( s ) y ( s ) ) ds 81121 m( ) 2 2( x( s ) x( s ) y( s ) y( s ) ) ds ( 3 4 )120m( ) 1 2 ( x ( s ) x( s ) y ( s ) y( s ) ) ds 0443 6Координаты снарядаX1( ) x( 0) 2Y1( ) y( 0) Компоненты скорости снарядаvX1( vv v) x( 0) v x( 0) v x( 0) v v2vY1( vv v) y( 0) v y( 0) v y( 0) v v ( 2 ) v vМатрица инерции снаряда при единичной массе222224m0( ) x( 0) y( 0) m0( ) x( 0) y( 0) 222m0 ( ) x( 0) y( 0) ( 2 ) 13m0( ) x( 0) x( 0) y( 0) y( 0) m0( ) x( 0)x( 0) y( 0)y( 0) ( 2)2m0( ) x( 0) x( 0) y( 0) y( 0) ( 2 )Плотность нити и масса снаряда3 1.310кг/мm1 0.508кгПолная матрица инерцииM( ) m( ) m1m0 ( )M( ) m( ) m1m0 ( )M( ) m( ) m1m0 ( )M( ) m( ) m1m0 ( )M( ) m( ) m1m0 ( )M( ) m( ) m1m0 ( ) M( ) M ( ) M( ) M( ) M ( ) M ( ) M( ) M( ) M( ) M ( ) Производные матрицы инерции11324 3000.508 2.167 10 3.25 10 4 2 0.50824 34 0.508 2.167 10 1.016 2.032 2.167 10 ( 6 6 )04 23.25 100 0.508dMS( ) M( ) d4 2002.825 10 0.50824 3M( ) 000.508 1.883 10 2.825 10 4 2 0.50824 34 0.508 1.883 10 1.016 2.032 1.883 10 ( 6 6 )24 3001.016 4.333 10 d34 4MS ( ) M( ) 001.0163.2510d1.016 2 4.333 10 4 3 1.01634 4423.25102.16710862.032(2)24 3001.016 3.767 10 34 4M ( ) 001.016 2.825 10 1.016 2 3.767 10 4 3 1.01634 4422.825101.88310862.032(2)Матрица инерции ( Y) M Y Y Y012Обратная матрицаR( Y) ( Y)1Матрицы-производные 0 1 2M1( Y) M Y Y Y 0 1 2M2( Y) MY Y Y 0 1 21TTTS( YV) stack V M0( Y) VV M1( Y) VV M2( Y) VM0( Y) M Y Y Y2F( YV) V M0( Y) V M1( Y) V M2( Y) V S( YV)012Потенциальная энергия в поле тяжести 23 2g( ) g y( s ) ds m1 Y1( ) 4.983 2.125 10 ( 3 2 ) 4.983 0Энергия растяжения (с деформацией Коши) ( s ) 1222E( ) 1 2 02 xs( s ) ys ( s ) 1 ( s ) d s 332 [ ( 2 2 s ) ]222 22simplify 2 322 2114b ( ) 2 2453422332 ( s ) d s 140 350 350 175 4175 40( ) g( ) ( )Обобщенные силы3 433 22 223dQ( ) ( ) 350 175 4.983 6.377 10 525 700 d3 223 53 32 33 24dQ ( ) ( ) 175 4.983 560 4.251 10 700 1.05 10 d4175 34 433 2 2 2323 33dQ( ) ( ) 350 700 4.251 10 ( 3 2 ) 9.967 1.05 10 4.983 4.251 10 1.4 10 4d Q( Y) stack Q Y Y Y Q Y Y Y Q Y Y Y012012012Y(Z) submatrix(Z0200)V(Z) submatrix(Z3500)D1(Z) V(Z)D2(Z) R(Y(Z))(F(Y(Z) V(Z)) Q(Y(Z)))D(t Z) stack (D1(Z) D2(Z))0 ( ) ( 0) ( 2 )22v0 ( vv v) ( 2)(v 2 v 2v)1 E( ) 2 2 ( s ) ds simplify 2 30E ( ) 2 2dE( ) d2E ( ) 4 dE( ) 3dE ( ) 4 dE( ) 3d 2vE( vv v) E( )v E ( )v E( )vКомпоненты скорости снарядаvX( vv v) x( 0)v x( 0)v x( 0)v v2vY( vv v) y( 0) v y( 0) v y( 0) v v ( 2 ) v v 0.52 радv0 83.852м/сvX0 v0 cos ( )vY0 v0 sin( )1150 tan ( )0 0.0050 g22 vX0v0 vX0v0 0v0 0TZ0 ( 0 0 0 v0 v0 v0 )21R(Z0) 2.289 10Решение задачи Кошиtt 10 0.573 4 9.263 10 3 Z0 5 1000 72.768 Radau(Z00tt 1000D) 0 2 ( t) linterp t 0 3( t) linterp t 0 1( t) linterp t(0) 0.573116X1(t) x((t) (t) (t) 0)Y1(t) y((t) (t) (t) 0)Время и дальность полета1 10117GivenY1(1 )0 Find(1 ) 3.601 сX1( ) 268.274 м118П.4.
Акт о внедрении результатов диссертационной работы.