高速弹头气动热工程算法与数值计算研究的任务书.docx

高速弹头气动热工程算法与数值计算研究的任务书
任务书
一、任务背景
高速弹头是一种火箭动力驱动的导弹，在高速飞行时，其外表面受到气流的冲击，产生高温和高压，而高速弹头必须具有良好的抗高温、抗高压能力，才能够完成任务。因此，对高速弹头的气动热工程性能进行研究，对提高弹头的整体性能和可靠性具有重要的意义。
二、研究目的和内容
1.研究目的：
（1）研究高速弹头在飞行过程中的气动热工程性能，探究其受热和热熔龟裂两种现象的产生规律和影响因素；
（2）研究高速弹头的材料特性，包括导电和传热性能等；
（3）建立高速弹头气动热工程的理论模型和算法，用于预测和优化弹头的性能。
2.研究内容：
（1）建立高速弹头受热和热熔龟裂两种现象的数学模型，探究其产生的机理和影响因素；
（2）研究高速弹头的材料特性，包括导电和传热性能等；
（3）基于有限元方法和计算流体力学方法，建立高速弹头气动热工程的理论模型和算法，用于预测和优化弹头的性能。
三、研究步骤
1.论文综述
（1）回顾和总结高速弹头气动热工程的研究现状；
（2）分析高速弹头受热和热熔龟裂现象的产生机理和影响因素；
（3）介绍高速弹头使用的材料及其特性。
2.热力学分析
（1）建立高速弹头受热和热熔龟裂两种现象的数学模型；
（2）分析高速弹头在高速空气流场下的传热和热力学过程。
3.材料特性研究
（1）研究高速弹头材料的导电和传热性能；
（2）建立材料特性数学模型，分析材料在高速空气流场下的热力学过程。
4.数值计算模拟
（1）采用有限元方法和计算流体力学方法，建立高速弹头气动热工程的理论模型和算法；
（2）对高速弹头在高速空气流场下的热力学过程进行数值计算模拟，预测其受热和热熔龟裂现象的产生规律和影响因素。
5.结果分析和讨论
（1）分析模拟结果，探究高速弹头气动热工程性能的规律和影响因素；
（2）对高速弹头的材料、结构等方面进行优化设计，提高其整体性能和可靠性。
四、研究成果
1.发表相关论文3篇以上，其中SCI论文1篇以上；
2.完成高速弹头气动热工程性能的探究，建立数学模型和算法，对其受热和热熔龟裂等现象进行模拟和预测；
3.对高速弹头的材料、结构等方面进行优化设计，提高其整体性能和可靠性。
五、参考文献
【1】吴玮，何荣灿，江伟刚，等.弹道导弹鼻部温度场的数值模拟及试验研究[J].弹箭与制导学报，2013，33(3)。
【2】迟威，韦颖，杨东生.偏形状先天性缺陷对高超声速弹头稳定性的影响[J].兵工学报，2018，39(10)。
【3】杨明，李鑫，史学强.基于ANSYS的弹头传热热-流场分析[J].战术导弹技术，2014，28(4)。