动能拦截器六自由度仿真建模研究

仿真建模技术是动能拦截器制导律研究中的重要技术,文中主要建立动能拦截器的轨道运动动力学以及姿态运动动力学模型,并建立完整的制导控制系统数学模型。文末,以某型动能拦截器为例进行仿真研究,验证了模型的正确性。     

动能拦截器六自由度仿真建模研究

仿真建模技术是动能拦截器制导律研究中的重要技术,文中主要建立动能拦截器的轨道运动动力学以及姿态运动动力学模型,并建立完整的制导控制系统数学模型.文末,以某型动能拦截器为例进行仿真研究,验证了模型的正确性.     

基于“标准-3”动能拦截弹的顺轨拦截方法研究

提出了针对大气层外机动目标的顺轨拦截方法,能够大幅度降低目标与拦截器之间的相对速度,缓和拦截器的过载需求,避免脱靶现象。采用“标准-3”拦截弹的公开参数建立数学模型,对大气层外机动弹头的顺轨拦截过程进行了仿真研究,仿真综合考虑了助推器和拦截器的质量变化、末制导初始对准误差、导引头的测量误差和盲区、动力学系统的响应延迟和过载约束。结果表明,在处于速度劣势的情况下,拦截器能够对机动目标进行精准碰撞,验证了顺轨拦截方法的工程实践意义。     

弹体毁伤机场跑道的数值仿真

论述了用基于AUTODYN的动力学分析有限元程序对弹体毁伤机场跑道靶板过程进行数值仿真.阐述了数值仿真模型的建立,以及利用数值模拟技术,实现了毁伤过程中弹体的变形与靶板的破坏状况可视化,同时对仿真结果进行了分析,并进行了实验验证,仿真结果与实际情况基本相符.并且还分析了不同打击条件下弹体对机场跑道靶板的毁伤情况.通过对弹体毁伤机场跑道过程的数值仿真,为开展弹药的毁伤效能评估以及准确预计机场跑道的抢修任务和保障力量准备提供数据支持.     

基于Matlab的侵彻爆破弹对跑道毁伤效果仿真

为评估侵彻爆破弹打击跑道的毁伤效果问题,首先对炸弹从投放到爆炸之前的运动过程进行建模,计算得到弹着角、末速等;然后据此计算炸弹对机场跑道的穿入深度、等效弹坑容积.仿真表明:该方法具有一定的实用性,可快速、精确计算侵彻爆破弹对跑道的物理毁伤效果.     

基于蒙特卡洛法的战斗部破片毁伤仿真

建立了战斗部破片对目标关键部件的毁伤计算的蒙特卡洛仿真模型, 将破片的毁伤能力指标加以量化. 以防空导弹打击空中目标为例, 验证了方法的有效性, 可为导弹武器打击目标的毁伤效果计算提供决策依据.     

子母弹对复杂形状目标毁伤效果的计算机仿真

该文以图象代数基础，根据实际应用定义了一种图象求差运算，并将其与Monte一Carlo方法有机的结合起来，采用数字图象处理技术对不规则或复杂形状目标毁伤效果进行了讨论，特别是就子母弹战斗部对目标毁伤效果计算的复杂问题进行了仿真。实验结果表明该方法建模技术简洁、直观，模型通用性好，并可进行功能扩展。     

子母弹毁伤效率的仿真实现与毁伤诸元分析

首先用蒙特卡洛法仿真子母弹的随机落点、子弹毁伤半径,并绘出子弹毁伤幅员,而后统计毁伤效果;通过大量的随机模拟试验,计算出最终的子母弹的毁伤效率并对各毁伤诸元对子母弹毁伤效率的影响进行了研究.该方法较好的解决了射击幅员中子弹毁伤幅员重叠难以精确计算毁伤效率的问题.     

基于数值仿真船体结构毁伤测点布设方法研究

为有效测量水下爆炸作用下船体结构的毁伤程度,优化测点布设,建立了典型舰船有限元模型,运用大型有限元分析软件ABAQUS提供的声固耦合方法,对船体结构在爆炸载荷作用下的冲击响应进行仿真。依据数值仿真结果,分析船体结构薄弱环节,并将这些薄弱环节作为重点测量部位,结合工程实践和海上试验经验,在准确测量结构毁伤的基础上,合理布设传感器测点,研究设计了水下爆炸作用下船体结构毁伤测点布设方法。经海上爆炸试验验证,数值仿真结果与试验测试结果吻合良好,该毁伤测点布设方法设计合理。     

破片毁伤模型研究及其可视化仿真

当前对于炮弹威力的衡量标准还是以计算战斗部的杀伤面积为主,由于概率法计算的不确定性,则造成杀伤面积计算的不准确,导致炮弹威力计算的不准确。针对破片的运动规律、质量分布规律及飞散特点,建立了破片的速度、方向和质量分布模型,应用 C ＃开发环境、OpenGL 图形库及 Matlab 数据处理库开发了榴弹对人员目标的威力场视景仿真平台。结果表明,该仿真平台能够直观地显示在不同结构参数下,榴弹对于人员目标的毁伤威力场。     

哑铃型弹丸超高速撞击防护板数值仿真

对哑铃型弹丸超高速撞击Whipple防护板进行数值仿真分析,用前板弹孔直径和后板毁伤直径表征防护板的毁伤特性,得到撞击速度、前板厚度、前后板间距等因素变化对防护板毁伤特性的影响规律。在相同条件下的撞击研究结果表明：随着撞击速度的增加,前板弹孔直径和后板毁伤直径均增大;随着前板厚度的增加,前板弹孔直径增大,后板毁伤直径减小;随着板间距的增加,后板毁伤直径增大。     

冲击爆炸问题的三维物质点法数值仿真

基于物质点法（Material Point Method,MPM）模拟超高速碰撞和爆炸问题时呈现的特点,概述对MPM及其应用的扩展,包括：将MPM扩展应用于超高速碰撞问题,物质点有限元法（MaterialPoint Finite Element Method,MPFEM）,杂交MPFEM,MPM质点自适应法,基于局部多重背景网格的接触算法和并行MPM算法.在此基础上开发针对冲击爆炸问题的三维显式并行MPM数值仿真软件MPM3D.MPM3D采用C＋＋语言开发,并基于Qt和VTK开发图形用户界面PeneBlast,可在Windows,Linux和Mac OS等多种平台上运行.关于超高速碰撞、侵彻、爆炸、边坡失效和金属切削等问题的大量实例表明MPM3D的可靠性和准确性.MPM3D可作为航天器空间碎片防护、常规武器研发与防护等的有效设计工具.     

基于非线性干扰观测器的KKV气动力/ 直接力复合控制器设计

针对动能杀伤器独特的弹体特征,提出一种基于姿控和轨控发动机的气动力/直接力复合控制方案.该复合控制方案能有效利用弹体自身升力,使姿、轨控发动机协同作用,共同提供法向过载.建立了基于非线性干扰观测器的滑模反演控制方法,并进行了闭环控制回路的Lyapunov稳定性分析.最后对复合控制方案、非线性干扰观测器和滑模反演控制律进行了仿真实验,仿真结果表明了所提出的控制方案是可行而有效的.     

打击效果仿真研究*

针对打击效果评估研究中缺乏打击后图像资源的情况,进行打击效果仿真研究,提出一种基于图像的打击效果仿真算法。通过分析目标场景遭受打击后的可能毁伤情况,建立了爆炸后碎片的分布模型、碎片生成和碎片灰度变化模型。以此为基础,通过实验仿真实现图像中目标区域的打击效果。实验证明,仿真效果逼真,符合之前提出的毁伤效果要求。目前,仿真结果已作为实验数据运用于SAR图像多功能处理系统项目中。     

目视检测损伤检出概率BP神经网络预测模型

为了获得更可靠的检出概率,提高目视检测结果准确性,保证航空维修安全,根据检测环境影响因素实验结果,选取照明条件、检测距离、检测角度、损伤深度作为检测结果影响因素,采用反向传播（ BP）神经网络,以4个影响因素作为输入层神经元,检出概率作为输出层神经元,通过网络训练对样本数据进行仿真,建立检出概率预测模型,通过比较预测和实验数据对模型进行检验。结果表明,模型预测与实验所得检出概率值均方百分比误差为4.79',模型预测结果是有效可行的。根据目视检测损伤检出概率BP神经网络预测模型可以选择符合要求的检测条件。     

基于动力特性的结构损伤识别方法

介绍了一种基于结构动力特性变化的损伤识别方法.通过引入一个损伤分布函数,讨论了均质等截面BernoulliEuler梁的动力响应,构造出“损伤影响矩阵”.该矩阵反映了结构由于损伤所引起的振型耦合,最后介绍了基于损伤影响矩阵的结构损伤定位和评估方法.     

基于中医四诊模式的教学效果自我评估探究

要成为一名称职的教师,需要不断改进教学方法、提高教学能力。通过自我评价进行自我诊断、自我反思、自我调整和自我激励,是实现自我提高、自我完善和专业发展的重要途径。将中医的四诊模式引入教学实践,可有效实现教学效果的自我评估,进而提高教学效果。将以数据库开发实践为例,进行基于中医四诊模式的教学效果自我评估的尝试。     

一种新的材料微结构电磁场效应数值模拟方法

为了定量揭示材料微结构与入射电磁波引起的材料内电磁场效应之间的内在关联性,借助可以表征能量流动方向和大小的Poynting矢量,通过程序设计结合有限元数值模拟的方法实现了材料微结构电磁场效应的计算。建立了材料微结构电磁场效应数值分析有限元模型。在数值计算中,将Poynting矢量正交分解为三个不同方向分量,计算了材料微结构的吸收、透射和波源方向反射效应;根据Poynting矢量在反射方向的分量,计算了任意反射方向的反射效应。研究方法对任意微结构均具有适用性。     

精确制导弹药实体及其效应模型设计

为解决精确制导弹药作战仿真进程中存在的语义异构、共享薄弱等问题,提出了一种基于本体工程的弹药实体及其效应模型。通过对精确制导弹药及其毁伤效应模型化的系统描述,提出了制导弹药本体的含义要求,给出了制导弹药领域本体的设计思路与构建方案,确立了精确制导弹药领域本体体系;根据制导弹药丰富的领域本体共享基础,工程化设计精确制导弹药仿真模型,并应用于军事工程防护结构抗制导炸弹毁伤效应仿真实验,为实现基于本体的制导弹药实体及效应知识管理奠定了基础。     

基于量子粒子群优化算法的结构损伤识别

提出一种以广义柔度矩阵为损伤指标,基于量子粒子群优化算法的结构损伤识别方法.该方法根据结构损伤前后广义柔度矩阵差与结构物理参数变化关系,将结构广义柔度矩阵识别问题转化为优化问题,进而采用系统辨识能力较强的量子粒子群优化算法搜索目标函数最优值,从而达到损伤位置和损伤程度同时识别的双重效果.最后通过简支梁数值模拟对该方法的有效性进行了验证.