辅助气囊对自行门桥水动力性能影响的数值计算

针对自行门桥自身结构重、吃水大、外表形状不规则,水动力性能较差的问题,提出了增设辅助气囊的设想,设计了雪橇型、弹头型不同外形的气囊形式,利用计算流体力学CFD平台的FLUENT软件,建立了不同气囊形状和尺寸情况下的粘性绕流场混合网格的有限元模型,确定了计算边界条件,针对不同承载、不同航速的工况分别进行数值计算,得到了自行门桥的兴波波形、阻力等水动力性能的变化规律,为该技术的运用提供有益的参考.     

基于FVM法的门桥湍流模型近场流动数值分析

针对门桥拖曳状态下近场流动分析计算困难的问题,采用有限体积法（finite volume method,FVM）建立有限元模型,对门桥在不同航速、拖曳方向等状况下引入RNGk-ε二方程湍流模型进行数值计算与分析,得到了各种因素的影响规律。将数值结果与水池拖曳试验得到的数据进行对比分析,计算值与试验值吻合良好,可为门桥近场流动数值分析提供有效手段。     

涡环旋转伞充气过程及气动特性分析

为了探索灵巧子弹药的减速导旋伞——涡环旋转伞的充气性能和气动特性,利用任意拉格拉日-欧拉流-固耦合方法,模拟一种典型涡环旋转伞在无限质量和低速气流条件下的充气过程,得到伞衣动态变化过程、转速和投影直径时程变化曲线及充满后稳态下的流场变化特性。将充满伞衣幅的有限元模型转化为气动特性仿真模型,利用计算流体力学方法得到涡环旋转伞在低速气流作用下的气动力参数及流场流线、压力分布等特性。将两种方法得到的结果进行对比分析,结果表明：涡环旋转伞在来流12 m/s时能顺利充气展开并实现旋转,伞衣幅充满外形饱满,稳定转速约为3.3 r/s;阻力系数为1.36,大于一般结构轴对称降落伞;导旋力矩系数为0.87;流场分布具有中心对称性。     

小型物体冷气发射系统内弹道过程分析

为了研究小型物体冷气发射系统发射过程的内弹道特性,根据小型物体冷气发射系统的结构及工作原理,利用热力学理论建立了发射过程的内弹道模型,模型中考虑了发射筒间隙漏气及被发射物旋转.根据模型编制了计算程序,计算分析了发射过程内弹道性能参量的变化规律.被发射物接口与储气罐出气口未脱离前,被发射物所受的作用力较小,速度增加缓慢,发射筒开始充气后,被发射物所受压力迅速增大.开展了不同充气压力条件下的发射试验,并测试了被发射物出发射筒时的速度.计算结果与试验结果符合较好,试验结果验证了模型的合理性,为小型物体冷气发射系统结构设计提供了理论研究方法.     

自行高炮行进间射击炮口响应特性研究

为研究自行高炮行进间射击时的炮口响应特性,基于多体系统动力学、车辆地面力学、火炮发射动力学建立了自行高炮行进间发射动力学模型,运用谐波叠加法,对典型的自行高炮行驶路面进行重构。通过数值计算获得了不同行驶和射击工况下的炮口响应,分析了行驶速度、路面等级、射击载荷、射角等因素对自行高炮的炮口响应的影响。考虑了自行高炮结构非线性因素,运用有限元方法和接触碰撞理论,将柔性身管模型和滚珠座圈大规模接触碰撞模型应用于模型中。计算结果表明,随着行驶速度和路面等级的提高,炮口动态响应增大,行进间不同射击工况下,炮口响应情况有较大差异。研究结果为掌握自行高炮行进间射击炮口扰动规律提供了参考依据。     

一种高速充气翼设计与流固耦合研究

针对高速飞行器固定外形无法满足不同飞行段对气动外形不同需求的问题,提出高速充气翼变形方案,探讨了高速充气翼材料选择和内部结构方案,建立双向流固耦合分析模型,得到典型飞行状态下高速充气翼流固耦合特性。结果表明：高速充气翼存在两种不同变形机理,且典型状态下两种变形均不超过2mm;变形后的高速充气翼与常规翼相比,升力系数最大下降3.75%,升阻比最大下降10.18%。     

考虑接触的膜盒刚度分析

针对充气膜盒在充气气压作用下相邻膜片出现贴合的状态，分析了考虑接触非线性对刚度的影响，最后借助ANSYS软件的接触分析求得了充气膜盒在出现接触状态下的刚度，计算结果与试验数据的比较表明了接触分析的必要性。     

自行火炮总体结构参数的优化设计研究

针对提高自行火包的射击精度，本文提出了以减少炮口起始扰动为目标函数的自行火包总体结构参数的优化设计问题，建立了自行火炮发射动力学模型及参数优化模型。并采用伴随变量法和拓广的状态空间梯度投影法对优化问题进行了求解。计算结果令人满意。     

喷管对连续旋转爆轰涡喷组合发动机性能影响的数值研究

采用共轴环包式双燃烧室模型,通过数值模拟探讨了尾喷管结构参数对连续旋转爆轰涡喷组合发动机燃烧室及喷管流场结构和性能的影响。采用40%富氧空气为氧化剂,煤油蒸气为燃料,物理模型由外环内径93 mm、外径113 mm、长度85 mm的环形旋转爆轰燃烧室和内腔直径83 mm、长度85 mm的共轴涡喷中心流道组成,计算域包括带有共用等直喷管、独立等直喷管以及2种不同收缩比的拉法尔喷管的连续旋转爆轰涡喷组合发动机的燃烧室和喷管流场。数值结果表明:旋转爆轰燃烧室在发动机带有不同尾喷管时均能够形成稳定自持传播的爆轰波,不同喷管构型对爆轰燃烧室内的流场结构与参数影响较明显。相比于独立等直喷管,对于爆轰波峰值静压与波速的影响上拉法尔喷管起到有效的提升作用,但收缩比的增加会导致预混气喷注不均匀,影响爆轰波自持传播的稳定性; 共用等直喷管则轻微地降低了爆轰波峰值静压与传播速度,提高了预混气喷注区域和波头的高度。在该文所选工况下,较大收缩比的拉法尔喷管能明显地改善喷管出口的状态,对发动机的推力与燃料比冲提升最显著,高达16%。     

旋转窑焊接筒体的失效分析与预防

从卧式旋转窑焊接简体工作状态的主要技术参数，分析和判断该系统内环缝接头产生疲劳失效的原因和部位。通过计算分析、校核和建造失效树等方法，求出焊接简体的失效模式，包括最小割集、失效概率和结构重要度等，从而提出预防失效的主要途径，为变厚度焊接简体的设计、制造和使用提供了可借鉴的依据。     

自行火炮固有频率特性实验研究

为了研究自行火炮结构动态响应规律,以轮式和履带式火炮为研究对象进行了全炮模态测试,得到了全炮的固有频率及其相应模态.通过对轮式与履带式自行火炮系统振型分析,可以得到如下结论:对于轮式自行火炮和履带式自行火炮,在低频范围内从低到高其固有振型依次为全炮俯仰、平动和横滚;对于本文所选试验对象,履带式自行火炮全系统俯仰、平动和...     

一种自航水雷散布概率的计算方法

自航水雷的散布概率是评价自航水雷封锁效能的一项重要指标,但目前对自航水雷散布概率的研究还不多,为此本文从分析自航水雷的散布规律入手,结合自航水雷毁伤目标的实际,采用数学解析方法计算了自航水雷的散布概率以评估自航水雷的封锁效能,并通过编程、计算和绘图研究了多枚水雷在不同散布精度下的散布概率。最后通过与蒙特卡洛模拟方法的比较,验证了这种数学计算方法的高效率和正确性。这种方法符合实际且方便灵活效率较高,更利于评估和把握自航水雷的封锁效能。     

基于虚拟样机的自行火炮行驶平顺性仿真研究

对某型自行火炮结构组成进行分析,利用ATV模块在ADAMS软件平台上建立该火炮的虚拟样机;利用谐波叠加法构建了随机不平路面,实现了自行火炮的仿真行驶。选择总的加速度加权均方根值评价法作为自行火炮行驶平顺性的评价标准,并对不同路面上的行驶平顺性进行仿真计算,得到了评价平顺性的参考值。结果表明,通过建立虚拟样机对自行火炮进行平顺性分析是可行的,为自行火炮的行军试验仿真提供了参考。     

基于层次模糊评价的自行火炮系统效能评估

在层次分析法的基础上,运用模糊评价的方法,综合考虑自行火炮自身系统以及在作战运用中的多种情况,建立了完备的自行火炮作战能力评估结构体系。该模型为自行火炮作战效能提供了一种有效的评价体系,实现了对其作战效能的定量评估。     

面向自行火炮变型设计问题的混合案例推理技术研究

自行火炮设计过程中存在大量变型设计问题,为提高自行火炮设计质量和效率,将案例推理技术引入自行火炮变型设计问题求解过程中。针对自行火炮案例特点及变型设计的需求,提出了一种混合案例推理技术。通过研究基于本体的自行火炮案例表示技术,构建了自行火炮设计案例本体,并确定自行火炮案例检索过程中不同情况下的相似度计算方法。在此基础上,采用基于神经网络的参数预测技术,实现了变型设计问题中设计参数的求解。并以复进机设计为例,验证了所提出方法的可行性和有效性。     

不同优化算法在轮式自行火炮动力学优化中的应用

以某轮式自行火炮为例,以减少炮口初始扰动、提高射击精度为目标,建立了基于轮式自行火炮发射动力学仿真的优化设计模型。采用加权组合法将炮口角位移与角速度统一为单目标,分别应用序列二次规划法、粒子群算法、模拟退火算法及多岛遗传算法对其进行优化设计求解。比较结果发现,模拟退火算法及多岛遗传算法能够适应轮式自行火炮系统优化问题的求解需求;粒子群算法尽管收敛速度较快,但优化结果不如模拟退火算法及多岛遗传算法;序列二次规划法由于容易陷入局部最优,不能适应轮式自行火炮系统优化问题的求解需求。     

自行火炮综合体使用质量指标对其效能影响分析

武器装备效能评估是武器论证和作战使用领域的重要研究内容。目前，大量具有先进水平的新型自行火炮已装备部队。它们是由功能相互关联的武器系统、车载设备、自动化指挥设备、综合保障设备等构成的自行火炮综合体。诸如射击准备时间、自行火炮装备完好性程度等作战准备性能直接影响着自行火炮综合体作战效能．传统的效能评估方法很难准确地评估其效能。从系统论角度出发，研究了自行火炮综合体的使用性能对其作战能力的影响，并建立了分析模型。     

基于案例推理的自行火炮故障诊断专家系统

快速有效地诊断和排除自行火炮故障是当前装备维修保障工作的重点。对这样复杂的设备进行故障源的充分暴露和故障定位，仅依靠传统方法有较大的局限性。将故障诊断专家系统引入自行火炮故障诊断领域为自行火炮故障诊断提供了新的方法。该系统由诊断信息获取模块、案例库管理系统、诊断推理机制、学习模块、人机界面和诊断报告模块组成。利用CBR技术建立的故障诊断专家系统可提高自行火炮的维修效率和自行火炮装备故障诊断的正确性和效率。     

旋转式气动发电机作为速度传感器探讨

作为引信电源，利用弹丸飞行产生的气动能来发电的旋转式气动发电机已广泛地应用于各种炮弹引信中，将其作为速度传感器的研究也引起引信同行的关注。通过对旋转式气动发电机的组成、工作机理、运动方程的分析，提出作为弹丸飞行速度的识别信号，发电机的频率信号优于其输出电压信号；并以此结论为基础，推导出了弹速与发电机频率之间的表达式。