文档介绍：《火箭推进剂能量计算软件包》
的开发及计算研究
(师范学院化生系化学专业邵嘉隆)
(学号:2001125118)
摘要:基于计算机辅助设计原理(CAD)和面向对象开发方法(OPP),用 Borland C++
Builder 和 Microsoft Access 2003 开发了《火箭推进剂能量计算软件包》。该软件包建立了相
关的推进剂配方组分数据库,可以完成不同优化设计性能要求的仿真优化计算,并能够绘制等性
能三角图、二维等高图、三维立体图,形象直观地看出推进剂的能量特性与配方组分之间的关系,
并对 GAP/CL-20/AL 推进剂的能量特性进行了系统的研究。
关键词:火箭推进剂;能量特性计算;优化设计;等性能图;软件包开发
教师点评:该生在毕业论文期间学习刻苦、认真,能克服困难,很好地完成了毕业论文的任
务,开发并完善了《火箭推进剂能量计算软件包》,使该软件包更实用、快捷、方便,并对
GAP/CL-20/AL 新型推进剂的能量特性进行了系统的研究。论文结构严谨,文句流畅,并富有创
新性。(点评教师:田德余教授)
一、引言:
计算机辅助设计的优点
puter Aided Design,简称 CAD)是指在设计活动中,利用计算机高
速度处理、大容量存储和图形处理方面的强大功能,来辅助设计人员进行产品设计的技术。目前,
计算机辅助设计技术已广泛应用于电路设计、机械设计、土木建筑设计、以及服装设计等各方面,
在设计过程中,人们可以进行创造性的思维活动,完成设计方案构思、工作原理的拟定等,并将
设计思想、设计方法经过综合分析,转换成计算机可以处理的数学模型和解析这些模型的程序。
通过人和计算机的相互结合,有利于发挥人、机各自的特长,使产品设计更加合理化,不但提高
了设计速度,而且大大提高了产品质量。与传统的机械设计相比,无论在提高生产率、改善设计
质量方面,还是在降低成本、减轻劳动强度方面,计算机辅助设计都有着无可比拟的优越性。
火箭推进剂目前的发展状况
随着航空航天事业的发展及国防需要,近几年来,各国都在大力开展提高化学推进剂的能量
和充分发挥现有推进剂的能效的研究工作。推进剂是火箭、飞船、导弹的动力源,随着太空探索
及远程导弹的不断发展,对推进剂性能的要求也越来越高,开发性能稳定,能量水平高,无烟、
无毒、无污染、高水平的新型推进剂是一项十分重要且亟待解决的研究课题。但目前,在火箭推
进剂开发领域仍然是采用反复实验的方法进行研发,不仅费时费力,效率低下,而且开发周期长,
成本高,这给推进剂的设计和开发带来很大的阻碍。
《火箭推进剂能量计算软件包》的科学价值和实际意义
《火箭推进剂能量计算软件包》正是针对目前推进剂开发过程中存在的现象,通过加强对推
进剂性能的预估计算和 CAD 技术研究,借助计算机编程技术使推进剂的设计上升到一个新的水
平,从而促进推进剂的开发过程的程序化和智能化,缩短化学推进剂的开发周期,对推进剂的开
发具有重要的理论和实践意义,也有助于我国推进剂事业的进一步发展。
通过理论分析和编程计算开发出来的《火箭推进剂能量计算软件包》可减少试验工作量,缩
短推进剂研制周期,节省大量的人力、物力和实验经费,极大地促进了推进剂的研制工作。随着
科学技术的迅猛发展和计算机应用水平的不断提高,《火箭推进剂能量计算软件包》必定能为火
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箭、导弹及航天事业的发展做出更大的贡献。
二、《火箭推进剂能量计算软件包》的开发
简介
《火箭推进剂能量计算软件包》带有推进剂配方原材料简要性能数据库,并将推进剂配方计
算与优化方法、图形绘制功能相结合,能通过用户输入的推进剂配方组分迅速地计算出能量特性,
并能优化出最高比冲(或特征速度)下的最佳配比,还能够绘制多种等性能三角图、二维等高图
和三维立体图,将推进剂配方的主成分对能量特性贡献的大小直观的表示出来,为推进剂配方设
计提供了极大的方便。
《火箭推进剂能量计算软件包》的前身是《化学推进剂能量特性计算、图形化处理、多变量
优化系统》(简称 CPEC),本人在 CPEC 的基础上,基于面向对象的程序设计原理,将 Borland C++
Builder 与 Microsoft Access 2003 两者相结合,设计了界面友好、操作简单、使用方便的人机
对话界面系统,完善了原材料简要性能数据库,添加了多种产物的温度系数,并且开发出单组多
配方的能量计算程序,与原本的优化系统相结合,成为《火箭推进剂能量计算软件包》(简称
RPEC)。
下图为软件包的结构框图。
火箭推进剂能量计算软件