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《炮弹毁伤建模与仿真方法-研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、南京航空航天大学硕士学位论摘要炮弹威力的传统衡量标准主要依据炮弹的毁伤面积或毁伤半径，这种方法基于概率法计算实现，由于目标分布密度的不确定性，导致计算结果不准确，无法满足精确打击的需要。针对这一关键问题，本文在炮弹威力计算上展开了深入研究，提出了基于射击迹线的炮弹威力计算方法，并结合可视化仿真技术加以实现。首先，分析了影响炮弹威力的主要因素。分别对弹丸的内弹道、外弹道建立对应的数学模型，并分析了随机风因素对炮弹落点散布的影响；分析了影响炮弹破片射击迹线的因素，并建立相应的数学模型，依次计算每个有效破片的参数。其次，单步法和多步法在求解常微分
2、方程组时，均不能有效满足计算效率和精度的需求。在此基础上，提出了龙格库塔法转亚当姆斯法的算法，并通过实验进行验证，提供了求解效率及计算精度。最后，分析了碰撞检测的各种方法后，考虑到可视化仿真真实性和实时性，提出了基于AABB包围盒的弹目交会碰撞检测模型，并通过C#、Matlab和OpenGL混编实现了三维实景仿真，可以方便研究者从多个角度观察弹丸的飞行轨迹及破片毁伤目标的全过程，视景仿真动画逼真、流畅。关键词：仿真，弹道，破片毁伤，射击迹线，数值计算，碰撞检测I炮弹毁伤建模与仿真方法研究ABSTRACTThetraditionalmeasu
3、reofshelllethalityisdamageareaorradius,whichisbasedonprobability.Invirtueoftheuncertaintyofthetargetdistributiondensity,thefinalresultwillbeimpreciseandcannotrealizetheprecisestrike.Toaddressthisproblem,thispaperproposesanewmethodonthebasisoffragmentshotline,whichisrealize
4、dthroughthevisualsimulation.Firstly,thispaperanalysesthemainfactorsaffectingtheartillerypower.Themathematicalmodelofinteriorballisticsandexternaltrajectoryareestablishedrespectively,andtheinfluenceofrandomwindforthelatterisanalized.Differentfactorsaffectingfragmentshotline
5、isdiscussed,thecorrespondingmathematicalmodelisestablished,andallkindsofparametersarecalculatedforeachvalidfragment.Secondly,bothsinglestepmethodandmultistepmethodtosolveordinarydifferentialequationscannotmeetthedemandofcomputationalefficiencyandaccuracy.Thispaperpresentsa
6、newalgorithmcalledRungeKuttacominedwithAdams,andexperimentsshowthatthecomputingspeedandprecisionofthealgorithmareimproved.Finally,afterstudyingsomekindsofcollisiondetection,thetargetmissileintersectioncollisiondetectionmodelbasedonAABBBoundingboxisproposed,whichconsidersau
7、thenticityandreal-timeofvisualizationsimulation.The3DvirtualsimulationisrealizedusingC#,MatlabandOpenGL.Theresearcherscanobservethewholeprocessofprojectiletrajectoryandthewholetargetdamageprocessbyfragmentsfrommultipleangles,andthesimulationisvividandfluent.Keywords:simula
8、tion,ballistics,fragmentdamage,theshotline,numericalcalculation,collisiondetectionII南京航空航
