18.2　弹药热冲击作用下传热方程设置

18.2　弹药热冲击作用下传热方程设置

弹药热冲击作用下的温度场主要由热传导方程控制，因此，可利用热传导方程对二维弹药的温度场分布进行求解。在“Options”（选项）→“Application”（应用）中选择“Heat Transfer”（热传导）模型。

首先设置该传热模型的边界条件。PDE工具箱中的两种边界条件分别为Neumann边界条件和Dirichlet边界条件。其中，Dirichlet边界条件为：

其中，h为系数，一般为1；r为温度。

假设在热冲击环境下弹体外部环境温度恒定为T=1 073 K，则PDE工具箱中弹药的外边界条件设置如图18-2所示。

图18-2　PDE工具箱边界条件设置

其次，设置该传热模型的热传导控制方程。PDE工具箱中，针对热传导模型的抛物线方程形式如下：

其中，ρ为密度；C为比热容；k为导热系数；Q为热源的热流密度；h为对流传热系数；Text为对流传热项中的外部温度。

假设弹药内部没有自放热过程（Q=0），则在PDE工具箱中各材料的抛物线方程设置见表18-1。

表18-1　各材料参数

例如钢制外壳的热传导偏微分方程设置，如图18-3所示。

图18-3　PDE工具箱中方程设置