金属穿甲杆或射流受被动电磁装甲电磁力作用物理模型

电磁装甲技术是一项新概念战斗车辆防护技术。首次明确提出了应用电磁力理论原理分析电磁装甲的问题,利用电磁学的理论推导出系统在加电工作状态下射弹受力方程,建立了被动电磁装甲( PEMA)的物理模型,并对其进行计算机仿真。     

电(磁)装甲研究现状及发展趋势

通过对国外关于电 (磁 )装甲的资料、数值计算及试验结果的分析和比较 ,结合课题研究中的体会提出了对电 (磁 )装甲防护系统发展前景的个人看法。     

基于作战想定的战场电磁环境仿真技术研究

针对采用粗放式模拟构建的战场电磁环境难以满足战场想定动态需求的问题,提出一种基于作战想定的战场电磁环境建模与仿真方法。介绍战场电磁环境与作战想定概念,构建基于战场想定的电磁态势生成映射模型,通过描述战场电磁环境仿真流程,分别从战场电磁环境场景规划、态势形成与计算、环境生成与控制3大模块对该系统进行验证。仿真结果表明：该软件可实现战场电磁环境态势图形化编辑和设置,形成态势,并通过动态仿真和战场电磁环境实时解算,最终控制电磁信号环境生成设备实时模拟产生战场环境。     

坦克装甲车辆装甲防护发展研究

阐述了装甲钢、铝合金、钛合金、陶瓷和复合材料等主流装甲防护材料的研究现状和应用情况,并对爆炸反应装甲、复合装甲、格栅装甲和电磁装甲等几种典型装甲防护技术的基本原理和研究现状进行了介绍;分析了未来装甲防护技术的发展方向和趋势,对提高装甲车辆的防护能力和战场生存能力具有重要意义。     

钨破片侵彻舰艇装甲薄弱部位毁伤效能评估

模拟了末端制导反舰导弹在侵彻舰艇装甲时末制导弹爆炸模型,得出破片飞行的初速度,再通过 ANSYS/LS-DYNA进行不同速度和质量及形状的钨合金破片侵彻装甲薄弱部位的数值模拟,得出高速自锻破片能够对装甲毁坏,但会使装甲出现反弹,侵彻深度不及中等速度破片;尖头破片出现较大应力集中,未到侵彻深度会使破片破坏;得到毁坏薄装甲的最小破片质量,为薄弱装甲防护提供了参考。     

内置式压力测试仪的电磁屏蔽设计

针对现有采用内触发方式的内置式压力测试仪,在火炮膛压测试中易受到伴随的电磁干扰,从而影响测试仪的测量精度等问题,特提出基于内置式压力测试仪的电磁屏蔽设计,通过对电磁屏蔽的理论分析及相关计算,设计了内置式压力测试仪的最佳壳体屏蔽模型,确定了屏蔽体的材料。采用Ansoft Maxwell软件对壳体的屏蔽设计进行了电磁仿真,仿真结果验证了设计的合理性,为解决内置式压力测试仪的电磁屏蔽提供了可行的方案。     

基于遗传算法的电磁引信鱼雷过靶定位方法

针对传统电磁引信鱼雷过靶定位需要较精确的位置参数作为初值的问题,提出基于遗传算法的被动定位方法。该法基于海水中电磁波传播方程,将鱼雷过靶时电磁场信号幅度与相位分开进行处理,利用信号相位特征量,通过遗传算法良好的全局搜索能力,实现电磁引信辐射源的被动跟踪与定位。仿真结果表明:在水下有效测量距离范围内,利用遗传算法进行被动跟踪与定位不需较精确的位置参数作为初值,有较高的精度。     

一种电磁轨道炮系统的仿真模型

针对传统方法建模工作量大等问题,提出一种电磁轨道炮系统的模块化分解方法。对轨道炮系统的工作原理、结构特点和工作方式进行研究,将组成系统的物理部件划分为电源、轨道、电枢和弹丸4个主要的实体模块,通过替换系统模块或者改变模型内的参数,灵活方便地研究使用不同类型电源、电枢的电磁轨道炮,并建立了轨道炮系统比较实用的仿真模型。仿真结果表明:适当增大电源电压、合理设计轨道结构及使用轨道修复技术可以提高轨道炮的性能,为今后电磁轨道炮系统的建模与仿真研究提供了思路。     

一种单兵电磁武器发射过程仿真研究

为了推进电磁发射武器向单兵作战平台发展,采用计算机仿真研究了一种基于锂聚合物电池供电的单兵电磁武器发射过程。采用两级磁阻线圈型的电磁发射模型对发射装置进行了理论分析,利用Ansys Maxwell有限元软件研究了发射装置的内弹道过程。分析发现多级电磁发射过程中逐级减小线圈匝数能有效提高弹丸发射速度。仿真结果表明:在单兵电磁武器小型化的要求下,通过合理设置线圈匝数能有效提高弹丸发射速度,该结果可为后续单兵电磁发射武器的设计及研究提供参考。     

单级线圈发射器中电枢的受力分析

为提高发射效率,对单级线圈发射器中大质量电枢的受力情况进行分析。基于大质量电枢在线圈中的运 动规律,利用仿真软件建立单级线圈发射模型,对不同质量电枢的运动特性和电枢以不同初速度进入线圈的受力情 况进行仿真并总结其规律,并将弹射线圈使用与否2 种情况下的效率进行对比。结果表明：在放电回路参数相同的 条件下,电枢质量增加,电磁力反向时间推迟;电枢进入线圈的初速度增加,电磁力反向时间提前。加设弹射线圈 的模型能提高发射效率。     

鱼雷过靶距离测试技术研究

通过对海水中电磁场传播特性的分析，提出了利用鱼雷上装备的电磁引信辐射信号对鱼雷过靶距离进行测试，并对电磁引信作用距离进行控制的方法。针对水下被动电磁测距问题，采用非线性最小二乘笋法进行距离解算与跟踪，仿真试验表明该方法在近程具有较高的精度。     

含水介质装甲对聚能射流防护性能研究

为提高匀质装甲抗聚能射流性能,提出一种新型的含水介质装甲结构。通过 LS-DYNA 软件对聚能射流对含水介质装甲的侵彻过程进行仿真,对比分析匀质装甲和含水介质装甲的防护性能,并对前置装甲的厚度进行优化。结果表明：含水介质装甲较匀质钢装甲能大大增强装甲的防护性能,通过合理设计前置装甲的厚度可进一步提高对聚能射流的防护能力。     

MIC电源电气管理系统抗干扰设计研究

文章介绍了MIC电源电气管理系统的组成及主要功能,并结合实际研制和试验过程,对装甲车辆电磁环境特点进行分析,从电源滤波、接地技术、屏蔽技术、隔离技术等方面探讨了M IC电源电气管理系统硬件抗干扰设计,对车载电子系统抗干扰设计有一定的参考意义.     

电磁防护对装甲车辆效能评估的影响

目前装甲车辆效能评估通用标准中存在并未考虑电磁防护,不能适应武器装备飞速发展的问题。为研究 电磁干扰和电磁毁伤对装甲武器系统效能的定量影响,验证考虑电磁因素的必要性,笔者以装甲车辆武器为例进行 效能评估。采用通用标准中装甲车辆效能分析方法,通过建模模拟干扰造成的性能下降,分析电磁干扰对攻击能力 和通信指挥能力的影响,并对干扰效应进行数值仿真。仿真结果表明：即使只有微小的电磁干扰和电磁毁伤,也会 对作战效能造成严重的影响,因此武器装备性能评估有必要考虑电磁防护问题,将电磁防护作为重要的因素加入到 评价指标体系中。     

空空导弹电磁干扰模拟系统的研究

建立了空空导弹电磁干扰模拟系统,介绍了系统的框架和信号流程。电磁干扰模拟系统可以在试验室模拟空空导弹在外场试验及使用过程中可能遇到的电磁干扰,检验空空导弹针对特定电磁干扰的抗干扰能力。     

高冲击载荷作用下筒型电磁阻尼器动力学特性研究

为探究筒型电磁阻尼器在高冲击环境下的制动效果,开展了高冲击载荷作用下筒型电磁阻尼器的动力学特性研究。基于ANSYS Maxwell电磁学有限元软件建立筒型电磁阻尼器二维数值仿真模型;通过对数值模型进行计算,获得筒型电磁阻尼器在冲击载荷作用下的阻尼输出特性和动力学特性,研究分析了内筒和外筒电磁阻尼力的分布特点;重点探究了导磁筒厚度、导电筒厚度、气隙宽度以及磁靴厚度等参数对动力学特性的影响。研究结果表明:双筒型电磁阻尼器的阻尼力主要由内外导电筒提供,外导电筒占据主导部分;内外导磁筒厚度在一定范围内不会对阻尼力产生影响。     

在线注入式战场复杂电磁环境仿真系统

为准确、科学、逼真地构建复杂战场电磁环境,提出一种战术仿真与信号仿真相结合的复杂电磁环境构 建新思路。依托半实物仿真技术,采用计算机并行处理算法,由远程导调与控制模块完成战术仿真的规划与设计, 利用可靠通信协议与战场电磁信号生成器完成信息实时交互,实现复杂电磁环境信号的逼真模拟及在线注入。仿真 结果表明：该系统能模拟产生各种新体制、高稳定、高逼真的雷达辐射源信号,系统功能强大,操作简便,具有重 要的军事应用价值。     

PELE侵彻复合装甲数值模拟

为了探究横向增强型侵彻体(PELE)侵彻复合装甲后的毁伤效果,采用显式非线性动力分析软件AUTODYN,对装填特氟龙(聚四氟乙烯)的侵彻膨胀弹以900 m/s着靶速度侵彻复合靶板的过程进行了数值模拟,得到PELE弹对复合靶侵彻破坏效应及相关参数。结果表明:聚碳酸酯(玻璃纤维)、聚氨酯(泡沫塑料)与凯夫拉复合装甲的结构均被PELE的横向效应所破坏;复合装甲的夹心材料不同,靶板的破坏程度也不尽相同;复合装甲能对PELE的横向效应起到一定的抑制作用,而凯夫拉材料抑制作用较好。     

磁平衡环境监测的特征提取方法

基于鱼雷电磁引信磁平衡调试环境监测的需求分析，提出了采用多元电磁传感器组成测量基阵提取空间电磁场分布参数的监测原理方案。针对复杂的电磁环境和确知的鱼雷电磁引信目标检测模式，研究了磁平衡环境监测的特征提取方法，为实现磁平衡环境的监测打下了良好基础。     

玻璃纤维复合装甲抗侵彻性能数值模拟

为了研究玻璃纤维复合装甲在穿甲弹侵彻下的抗弹性能,根据某型坦克的首上装甲结构特点和其材料的抗弹特性,采用LS-DYNA数值仿真的方法,分析了不同着角下复合装甲的侵彻深度变化以及不同纤维层厚度下弹丸的速度变化、能量损失情况,发现玻璃纤维层厚度为16 mm时,该复合装甲抗弹效果最佳,着角大于20°则无法击穿复合靶板。拟合出侵彻深度随着角的变化曲线; 采用水平等效密度的方法计算出了该装甲的抗弹能力,得出了该装甲的抗弹性能相当于150均质装甲钢,可以为其他装甲结构的设计提供支撑。