固体推进剂可靠性的一种有限元分析方法

研究了固体推进剂可靠性分析测试中药柱的应力、应变随其内孔直径及内外径比值的变化规律.药柱材料模型基于不可压缩材料的线粘弹性本构关系,建立了药柱的三维有限元计算模型,分析了药柱取不同内孔直径及内外径比值时的动态应力、应变响应.计算结果表明,药柱的应力、应变最大值出现在内孔边缘处,且随内孔直径及外径与内径比值的增大而增大.     

基于机器视觉的内外径尺寸检测系统研究

文中给出了一个能在线实时检测药柱内外径尺寸的系统。该系统采用机器视觉技术,利用面阵CCD摄像机获取图像,通过数字图像处理技术,提出了一种适于在生产线上实时检测药柱平均内外径的方法。     

X射线检测药柱的数字图像处理

阐述了计算机数字图像处理的原理及其在射线检测炸药药柱中的应用。现以９０ｍｍ×４０ｍｍ炸药柱为例，在药柱表面粘贴不同直径的金属丝及一定粒径的金属杂质，在不同位置加工不同直径、不同深度的孔，然后对其进行检测。实验结果表明，运用数字图像处理技术可检出０．０８ｍｍ金属丝杂质，０．１４ｍｍ金属颗粒杂质，内部２ｍｍ以上的气孔。该技术可以满足药柱无损检测要求，已达到美国ＡＳＭＥ标准规定的２２Ｔ射线照相灵敏度等级。     

套管装药发动机药柱结构完整性分析

为了研究套管装药发动机典型载荷和温度冲击载荷下的药柱结构完整性,使用Abaqus软件对某套管发动机药柱进行了有限元分析,分别计算了固化降温、点火内压、2次与8次温度循环下的药柱温度场和应力场,得到了不同载荷下药柱危险部位的应力应变,对比了不同温度循环次数下内外环药柱温度变化曲线和特定点温度历程。有限元计算结果表明,不同载荷下套管装药外环药柱中孔、前、后人脱凸环位置为应力集中区,而本文载荷下前人脱凸环为最危险部位;内环药柱比外环药柱温度变化幅值小,并且变化滞后于外环药柱;增加温度循环次数,最终状态下药柱应力场变化不大。     

由爆轰阻气缩口产生的爆燃

本发明所介绍的雷管是沿着炸药药柱方向排列并且使用了一种爆炸套筒,它可以产生高传导爆轰环境。雷管由一个园柱形的外套组成,该套有一个孔以及一对密封的同轴炸药柱：其中一个直径较大和一个直径较小的药柱;二个药柱在一个套筒内被连接在一起,且孔的尺寸沿直径方向将缩小。雷管还包括一个起爆器组件。这种雷管特别适用于耐高温炸药中,如HNS,PYX,BRX和NONA炸药从爆燃到爆轰所要求的可靠性。同样也介绍了爆轰产生的方法。这里描述的方法是在对一个有限的,和有较大直径炸药柱的爆轰的产生而起的重要作用。爆轰是沿着较大直径药柱的长度方向产生并直接到达爆炸套筒,其实,它是从较大直径药柱传入到较小直径的同轴药柱的。     

基于傅里叶变换轮廓术的药柱外型尺寸检测

在弹药制造过程中,药柱外型尺寸将直接影响弹药的性能。针对人工检测效率低且重复性不好以及传统机器视觉普适性差的特点,提出了基于傅里叶变换轮廓术的检测方法。该方法采用面阵CCD相机采集受药柱表面调制的光栅云纹图像,再对图像进行矫正、相位提取及重建,最后通过尺寸标定得到药柱三维尺寸。实验结果表明,该方法能同时检测多个药柱的尺寸,极大地提高了检测效率,能检测出药柱的微小变形,检测误差在0.2%以内。     

固体发动机在温度载荷下的结构分析

为研究温度载荷对固体发动机的影响,进行了发动机在低温和温度周变载荷下的热-应力耦合仿真分析,得出在两种载荷下发动机的温度分布和应力应变响应。在低温载荷下,壳体和绝热层的交界面处热应力最大,是发动机的热应力危险部位;药柱內孔的应变最大,是产生裂纹的危险部位。在温度周变载荷下,最大应力出现在距离药柱內孔0.346m处,是发动机的脱粘危险界面。     

一种含RDX的改性双基推进剂晶析情况的研究

用扫描电子显微镜研究了含RDX的管型改性双基推进剂的晶析情况。扫描显微照片表明:药质是致密的,药柱的外表面和孔内壁晶析情况有差异,药柱贮存10个月后不再有新晶体产生。对药柱表面白霜的生成,RDX晶析的机理,表面晶析的定量测定等问题进行了讨论。     

模数对药柱热应力的影响

为获得药柱模数对发动机结构完整性的影响,针对某一典型火箭发动机常用的圆孔药柱和星孔药柱,建立温度冲击下的计算模型,基于推进剂材料的粘弹性本构关系,结合热流变简单材料的特性,对不同模数的圆孔药柱和星孔药柱受温度载荷的情况进行了数值计算,得到温度冲击载荷作用下药柱的实时温度场及应力、应变特性,分析了不同时刻药柱内不同位置处应力、应变特性,应力、应变随时间的变化规律及最大应力、应变随模数的变化关系.分析结果表明圆孔药柱和星孔药柱内的最大应力值都随模数呈指数形式增长,危险点分别在药柱内壁处和星尖圆弧过渡处,药柱内的应力变化速度均大于应变变化速度.     

自由装填式药柱贮存过程中的变形分析

采用基于Total Lagrangian方法的三维粘弹性大变形增量本构关系,结合动态力学分析仪进行改性双基推进剂的性能测试,得到了自由装填式药柱贮存十年过程中的变形情况以及等效应力、应变值及分布。计算结果表明:经过长期贮存后,药柱产生的轴向下沉量约为0.16 mm,药柱外径增大约0.04 mm,内径几乎不变。包覆层与药柱之间的应力约为11.8 kPa,不会造成脱粘。此外,计算得出此类自由装填式药柱长期贮存中达到变形平衡的时间大约为半年,可根据贮存半年后药柱的变形量推算长期贮存后装药的变形情况。     

一种小波神经网络的优化构造及其应用

根据离散小波框架理论,在有限维Hilbert函数空间中,给出了一种基于正交投影算子的小波神经网络构造学习算法,并讨论了该算法的几何速度稳定收敛性.它从能量信息角度保证了网络构造的最优化,同时体现出信号的时频域特性,较好地解决了网络的优化设计问题.通过在某歼击机运动系统故障检测中的仿真应用,验证了该算法的优越性能.     

基于改进最大类间方差法的靶板重孔检测

传统的自动报靶系统对于连发射击到靶板上的重叠弹孔检测率低,通常基于图像处理的自动报靶系统对重叠弹孔会识别成一个弹孔,漏检率高,为此提出一种基于改进最大类间方差法(Otsu法)的靶板重孔检测方法。采用改进Otsu法的弹孔识别方法将重叠弹孔与背景分割,再用两遍扫描法对分割后的图像进行处理,得到重叠弹孔区域,最后采用最小外接矩形法定位重孔区域的两个弹孔中心。结果表明：与传统霍夫变换相比,所提方法能有效定位重孔的两个弹孔中心和计算出中心坐标;该方法计算复杂度低,在缩短计算时间的同时还提高了弹孔中心定位的精确度,对于重合度不大于88.73%的重孔,弹孔中心测量误差不大于3像素,提高了对靶孔的检测精度。     

基于面部检测和可变ROI灰度投影的驾驶员眼睛精确定位方法研究

提出一种基于面部检测和可变ROI(Region of Interested)灰度投影的驾驶员眼睛精确定位方法.用该方法通过肤色检测确定面部ROI和人眼矩形ROI,在ROI内对图像进行阈值二值化变换,接着对二值化后的人眼图像进行腐蚀、膨胀操作;对膨胀后的双眼进行垂直积分投影,并进行垂直ROI分割;分别在垂直ROI内对左、右眼进行水平投影,分别获得左、右眼睛的精确定位坐标.这种方法可有效克服由背景、头发、眉毛、睫毛、面部灰度分布不均、脸部旋转产生的干扰.试验证明方法具有相当高的实时性和准确性.     

The Application of Erosive Burning to Propellant Charge Interior Ballistics

Erosive burning is a common burning phenomenon of the gunpowder with inner holes. The actual combustion law of the gunpowder with inner holes can be changed by erosive burning. Pressure difference between the inner and the outer of hole caused by loading density variation of the propellant charge makes erosive burning occur at inner holes during in-bore burning. The effect of erosive burning on burning speed of the propellant is studied by using the effects of flow rate, heat transfer and erosion of the combustion gas in inner holes on burlaing rate. The mathematic model of erosive burning of the propellant is established. The effects of the factors such as loading density, inner hole size and grain length on erosive burning and interior ballistic performance are analyzed . The method to improve the bore pressure for small charge mass and small firing range by erosive burning is proposed.     

星敏感器辅助的捷联光纤航姿误差在线估计方法研究

提出了一种基于星敏感器辅助的舰载光纤捷联航姿系统（SAHRS）误差在线估计方法,以初始时刻舰船惯性坐标系为参考系,直接以星敏感器输出惯性姿态为基准,估计陀螺仪的常值漂移;在舰船系泊状态下,以重力矢量在惯性空间的投影为基准,利用比力的积分量构建观测值,估计加速度计零偏。该方法无需拆卸系统,陀螺与加速度计误差估计完全分离,估计收敛速度快、实时性好。仿真结果表明：该方法可实现在静止基座和摇摆基座条件下捷联航姿陀螺仪常值漂移及水平加速度计零偏的在线估计,估计精度分别优于0.02°/h和50 μg.     

基于全球定位系统的相机标定方法研究

采用标定模板进行相机标定是目前广泛应用的方法。由于标定模板的限制,该方法在大视场、远距离工作时不能覆盖所需画面的全部,不能实现对相机的准确标定。结合全球定位系统实时动态（GPS RTK）定位工作模式的高精度全方位坐标信息获取技术,提出一种基于GPS的相机标定方法。该方法基于GPS RTK工作模式获取GPS质心在WGS-84坐标系中的坐标信息,通过坐标转换得到世界坐标系中的坐标位置;用被标相机拍摄GPS在不同位置的图像,采用Harris角点检测算法获得GPS质心的图像坐标,根据成像模型及相机投影矩阵,实现相机标定。实验证明,该方法可有效获取全方位的空间坐标信息,与传统相机标定方法相比,图像像素标定均方误差仅为0.125 36,是一种行之有效可取代标定模板的相机标定方法。     

开孔泡沫铝表面缺陷的图像检测法

为提高开孔泡沫铝表面缺陷检测精度,提出基于傅里叶逆变换的检测法。制备开孔泡沫铝样品,采集样品表面图像,用自适应中值滤波算法预处理;用傅里叶逆变换分割缺陷区域,滤波后进行缺陷区定位,提取其特征,完成表面缺陷检测。结果表明:本方法可明显突出缺陷孔洞位置,无黑白点噪声干扰;识别表面缺陷时,误检率最高为1.4%,漏检率最高为2.8%,缺陷检测精度较高,具有一定的实用性。     

一种转子式弹头长度及质量在线快速检测分选技术研究

为提高小口径枪弹弹头长度和质量的检测效率和检测精度,研究了转子式弹头长度及质量在线快速检测分选技术,并在此基础上设计了弹头长度及质量在线快速检测分选系统.介绍系统的结构组成、在线长度及质量检测原理;通过对高速上料技术、转子式快速检测技术和螺旋转向等关键技术的研究,提高系统的在线快速检测分选的节拍和精度,并进行样机测试结果分析.分析结果表明:转子式弹头长度及质量在线快速检测分选系统对小口径枪弹弹头长度和质量的在线检测节拍可以达到240发/min,在该节拍下其长度检测精度为5×10-6 m,质量检测精度为0.01 g,小口径枪弹弹头在线检测的效率和检测检测精度有了大幅提升.     

基于最大间隔超球分类器的柴油机异常检测研究

针对柴油机等机械故障检测中存在数据样本分布不平衡的问题,提出了一种最大间隔分离超球面的柴油机异常检测方法.分析了支持向量描述模型存在泛化能力差的缺点,结合最优分类超平面的优点,引入分离比例参数和异常类样本信息来权衡超球的描述精度和泛化性能,提出了运用支持向量个数和接受者操作特性(ROC)曲线下面积作为分类器性能评价指标...     

侵蚀燃烧在发射装药内弹道中的应用研究

侵蚀燃烧是具有内孔燃烧火药的一种普遍现象，应用侵蚀燃烧可改变火药燃烧的规律。由于火炮发射装药装填密度的变化，不同装填密度发射药所受的内孔与外部压力也不同，这种压力差使发射药内孔在火炮膛内燃烧时发生侵蚀燃烧。利用发射药内孔燃气流动的流速、传热和冲刷对燃速的影响，研究了火炮发射装药的侵蚀燃烧对发射药燃速的影响，建立了发射装药侵蚀燃烧数学模型，分析了发射药装填密度、内孔的孔径、药粒长度等变化所引起的侵蚀燃烧变化及对发射装药内弹道性能的影响。提出了在变装药中，利用侵蚀燃烧提高小装药量、小射程用发射装药膛压的方法。