基于遗传算法的侵彻子母弹最佳抛撒高度求解

侵彻子母弹的抛撒高度直接影响着导弹对目标的打击效果.通过分析母弹的抛撒高度与子弹着地参数的定量关系,推导得到了使各子弹整体侵彻效果达到最佳的目标函数;在此基础上,建立了基于遗传算法的侵彻子母弹最佳抛撒高度求解模型,并进行了数学仿真.仿真结果表明,相比传统的步长搜索法,遗传算法收敛速度更快,计算效率更高.     

子母弹对机场跑道毁伤评估的计算模拟研究

对机场跑道的目标易损性进行了研究，建立了机场跑道的失效判据。根据子母弹的终点弹道建立了母弹的弹道方程和子弹的抛撒模型。建立了机场跑道毁伤概率的计算模型，重点研究了圆概率偏差和子弹抛撒半径对跑道失效概率影响规律。     

末修子弹风修技术研究

为消除横向风对子弹命中精度的影响,根据末修子弹的工作原理,提出了克服横向风降低子弹命中精度的风修模型,利用该模型对子弹末修段弹道进行了仿真.仿真结果表明,对末修子弹进行风修能有效提高子弹对跑道的命中精度,是提高末修子母弹射击效能的重要手段.     

装填参数对大口径中心爆管式子弹抛撒速度影响

为研究大口径子母弹的抛撒机理,探讨了中心爆管式子母弹抛撒的几何模型;根据其结构特点,提出了燃气做功时子弹推力面积修正系数的计算方法,建立了内弹道抛撒模型并进行数值仿真,获得燃气压力、子弹速度和子弹加速度等内弹道性能曲线,采用正交试验法分析了抛撒药装药量、中心管炸裂压力及中心管药室容积对子弹抛撒速度的影响,结果表明中心管炸裂压力是最敏感的的影响因素,为中心爆管式大口径子母弹抛撒机构设计提供了依据。     

子母弹活塞式抛撒机构空中抛撒模型及仿真研究

对有活塞最大行程限制的子母弹活塞式抛撒机构空中抛撒内弹道过程及子弹外弹道初始条件计算方法进行了探讨，建立了抛撒弹道模型，并进行了数值仿真。内弹道模型首次对活塞有最大行程限制问题以及动态抛撒过程中反作用力对母弹系统造成的影响进行了研究；子弹初始外弹道模型分析了带导向管、母弹旋转及子弹装配问题等。仿真结果符合实际过程，说明模型合理。可为活塞式抛撒机构结构设计、结构优化及空中抛撒散布效果分析提供理论指导。     

典型干扰对导弹弹道参数的影响研究

飞行过程中存在的各种干扰会使导弹偏离预定弹道而影响其精度,因此研究各干扰因素对弹道参数的影响显得很有必要。文中通过试验仿真研究对比了几种典型干扰对某型导弹弹道参数的影响,建立了该型导弹六自由度标准弹道模型,以及发动机推力偏心、风干扰、初始扰动、分离扰动四种典型干扰的偏差模型。针对四种极限模式进行了仿真试验,分析了各因素对导弹弹道参数的影响。仿真结果表明,对于该型导弹,经常干扰对其飞行特性的影响远大于瞬时干扰,导弹位置受推力偏心的影响较大,姿态角主要受风干扰影响,而瞬时干扰只在作用时刻前后对弹道参数有影响且影响不大。     

反航母子母弹毁伤效能评估仿真系统开发

针对弹道式子母弹毁伤威力效能评估难以完全依靠实弹试验的现实问题,开展子母弹毁伤效能评估仿真研究。在毁伤效能评估仿真系统功能模块设计基础上,综合VC++语言和Matlab平台,开发了子母弹毁伤效能评估仿真系统。通过仿真计算得知,子弹落点分布呈椭圆状,分析了初始参数对落点的影响规律;并对弹道倾角对子母弹毁伤效果影响规律进行了分析计算。研究结果对于子母弹毁伤效能评估试验能提供一定的参考。     

子母弹毁伤效果的均匀设计优化

控制子母弹子弹的落速和落姿可以大大提高子母弹的毁伤效能.用LS-DYNA软件对子弹侵彻机场跑道的毁伤过程进行了数值模拟,以此为研究基础,利用均匀设计法对仿真试验进行科学设计,减少了大规模数值仿真的次数.通过回归分析建立了毁伤面积与落速、落姿之间的响应函数,进行了毁伤效果的优化研究.实验结果表明,即使在试验样本较少的情况下,利用均匀设计法设计的试验仍可获得精度较高的响应函数.该方法对研究侵彻子母弹毁伤机理和优化子母弹毁伤效能都有一定的意义.     

带导向管的子母弹活塞式抛撒弹道建模及数值仿真

在子母弹活塞式抛撒背景下，提出了带导向管的抛撒机构，分析单燃烧室和双燃烧室结构工作原理，对子母弹系统抛撒散布过程的计算方法进行探讨,建立抛撒过程内弹道方程组及子弹散布模型，并在此基础上进行了数值仿真。系统总结了子母弹活塞式抛撒特点及性质；将带有导向管的活塞式抛撒技术和母弹旋转融合在一起，增强了子弹空中散布效能；子弹弹道模型及仿真给出了子弹空中运动规律及散布规律。为抛撒过程的研究、抛撒机构的工程化设计和结构优化、空中抛撒散布效果分析提供理论参考。     

子母弹内燃式气囊抛撒内弹道建模及数值仿真

为研究子母弹内燃式气囊抛撒的内弹道过程, 探讨了内燃式气囊抛撒系统的结构和工作原理;根据内燃式气囊膨胀过程的特点,提出了气囊容积和有效推力面积的计算方法,建立了内燃式抛撒机构的抛撒内弹道模型.利用数值计算方法,获得了燃气压力、子弹速度和子弹加速度等内弹道性能曲线,并对计算结果进行了分析.数值仿真及地面试验结果验证了模型的合理性,为子母弹内燃式抛撒系统结构设计提供了理论研究方法.     

燃气射流对子母弹抛撒动力学特性的影响分析

为分析子母弹囊式抛撒过程中气囊破裂后燃气射流对子弹药动力学特性的影响,结合气囊试验测试结果建立了囊式动态抛撒三维动力学模型,对燃气干扰作用下的子母弹分离动力学过程进行了数值模拟,并对不同位置喷口处燃气干扰流场进行了对比分析,揭示了分离过程中燃气射流与来流间的相互干扰作用过程,分析了燃气冲击对子弹抛撒动力学特性的影响。计算结果表明:气囊破裂后燃气射流的冲击对子弹造成的扰动过程约为15 ms,对弹体造成的初始扰动使得弹体分离气动参数呈现很强的非线性特性,其作用效果也因喷口位置的不同而呈现不同的特点。     

鱼雷头部形状对入水影响的数值模拟研究

空投鱼雷的头部形状不仅影响其在空中和入水后的弹道,而且所受到的入水冲击载荷有很大的差别.为了研究鱼雷头部形状对入水的影响作用,文中利用ANSYS/LS-DYNA数值模拟技术建立了鱼雷入水的有限元模型,并通过对三种不同头部形状的鱼雷入水过程的数值模拟,得到了不同头型的鱼雷垂直入水的压力响应曲线和速度响应曲线,在进行比较分析后讨论了头部形状对入水的影响规律.     

基于光学照片的子母弹弹道测试的一种方法

介绍一种基于光学照片对子母弹空间位置和速度进行测试的方法,该方法利用空间交汇原理,结合子母弹抛射特点,进行子弹抛射落点分析计算,对测量误差进行分析和估计,并对子母弹空间位置、速度、落点及其测量误差进行仿真计算.     

侵彻弹对建筑物目标的毁伤仿真研究

研究分析了建筑物目标的毁伤特性,建立了侵彻弹爆炸威力场数学模型,并通过仿真的方法得出了建筑物目标在侵彻弹爆炸威力场中的毁伤判据,为研究导弹效能提供参考依据.     

大口径枪弹弹头外形优化与气动特性

为提高大口径枪弹飞行稳定性和射击密集度,对大口径枪弹弹头外形优化与气动特性进行研究。以12.7 mm 机枪弹弹头为对象,建立弹头3 维造型,定量分析其弧形部半径、弧形部长度、船尾角度和船尾长度,结合数值模 拟获取弹头飞行过程中的压力云图和阻力系数的变化曲线,提出优化后的弹头外形参数,得出外形变化对弹头气动 特性的一般影响规律。仿真结果表明：该研究能优化弹头外形设计,对大口径枪弹弹头外形设计及气动特性具有一 定的参考价值。     

破片弹道弯曲情况下动态飞散密度计算

原认为导弹战斗部破片相对目标的飞行弹道为直线，实际上，破片相对目标的飞行弹道为曲线．以导弹战斗部破片相对目标直线飞行为前景，计算破片相对目标的飞散密度的计算公式已经不准确．为此，指导了以破片弹道弯曲为前提的动态飞散密度计算公式．通过算例，对建立的模型进行了验证，仿真计算结果与实际一致．     

复合制导再入机动弹头再入误差分析

根据融合了干扰因素的再入机动弹头再入段六自由度弹道方程,研究了一种基于变化的再入干扰量偏导数矩阵和弹道参数偏差的参数估计方法,由再入干扰方程求得辅助导航系统开始工作前每一时刻的再入误差值.理论推导和仿真结果表明,该再入误差分析方法是合理的,分析结果在估算结果范围之内,气动干扰是再入误差的主要影响因素.     

固定鸭舵高速旋转弹修正减旋技术研究

为了实现对高速旋转弹进行低成本的二维弹道修正,采用在高速旋转弹弹头加装两对固定鸭舵的二维弹道修正原理和减旋技术。为了研究鸭舵的减旋能力,建立了二维弹道修正弹模型,对不同弹丸飞行速度、攻角、舵偏角对应的导转力矩进行动力学和运动学联合仿真,以及对导转力矩在全弹道进行数值计算。结果表明,固定鸭舵能够满足对高速旋转弹修正减旋要求,研究结果对二维弹道修正技术研究有较好的参考作用。     

基于LS-DYNA计算结果的破片战斗部虚拟打击仿真

为了完整描述破片战斗部打击轻装甲目标的全过程,建立了破片战斗部打击仿真系统.该系统实现了基于LS-DYNA计算结果的动态破片场生成,使用射击迹线仿真模型确定了破片的飞行弹道,采用THOR模型分析了目标的侵彻毁伤.该系统使用标准C++和glut库进行程序编译,实现了虚拟打击仿真的三维漫游显示.以某战斗部为例进行了算例分析,并与试验进行了对比,结果表明,仿真与试验的破片着靶总数基本一致,但在分布上有一定的差别;利用该系统进行战斗部设计和评估能够减少靶场试验次数和降低试验费用.     

某灵巧枪弹气动特性数值计算分析

为提高枪弹的命中精度,对一种增程灵巧枪弹的气动特性数值计算进行分析。建立枪弹计算模型,应用 气动仿真软件FLUENT,采用数值仿真的方法,分析弹头及弹尾外形尺寸变化对灵巧枪弹气动特性的影响规律,并 以国外枪弹为基础对其进行算例验证。仿真结果证明了该数值仿真方法的准确性,可为枪弹气动特性分析提供参考 依据;随着弹尖半径的增加,枪弹阻力系数逐渐增大,升力及俯仰力矩系数的变化并不明显;随着圆弧部半径的增 加,枪弹阻力系数增大,升力系数减小,俯仰力矩系数增大,枪弹纵向静稳定性减弱;随着交界处半径的增加,枪 弹阻力系数减小,升力系数减小,俯仰力矩系数增大,枪弹纵向静稳定性减弱。