钨球破片对相控阵雷达典型部件的侵彻特性研究

通过对相控阵雷达系统结构的分析,建立了相控阵雷达天线和箱体等易损部件的等效模型。分析了钨球破片杀伤元对相控阵雷达的毁伤机理,并对靶板等效关系和破片极限速度的经验公式与试验数据进行对比分析,计算得到了不同直径钨球破片对相控阵雷达典型易损部件的侵彻特性。结果表明:雷达易损部件对钨球破片的抗毁伤能力随钨球破片直径的增大而显著提高。为反辐射导弹战斗部的设计提供了参考依据。     

集成光波导陀螺高可靠性数据传输设计

针对集成光波导陀螺在全温度范围内的长时间长距离测试中数据传输需求,进行了基于RS422通信协议的数据传输设计。分析了转动测试过程中强电磁噪声干扰对数据传输的影响,采用滑动窗口消抖的信号接收方式,有效消除了外部电磁干扰噪声的影响;经实验验证,数据传输稳定可靠,无丢数、失真,满足系统测试需求。     

反跑道与区域封锁子母弹联合封锁效能的评估方法

为了研究反跑道弹药与区域封锁型弹药对机场跑道联合封锁的效能评估方法,提出了基于判断跑道破坏的"最小起降带失去准则"、阻止修复跑道的"最小起降带弹坑修复时间准则",以及跑道修复后的"区域封锁型子弹对起降飞机的再次威慑杀伤准则"等3种准则联合判断封锁效能的方法,通过建立反跑道弹药与区域封锁型弹药的落点模型、判断反跑道子弹封锁概率的最小起降带计算方法,以及区域封锁型弹药对起降飞机封锁概率计算方法,得到了2种弹药联合封锁作用时的封锁效能评估模型,计算了单发母弹、不同反跑道子弹和区域封锁型子弹装配比例时对长600m,宽45m跑道带的封锁概率,结果表明,该模型为封锁型弹药封锁方案设计和其他高价值目标的联合封锁效能评估提供了实用的分析方法。     

一种基于破片打击迹线的机场封锁概率计算方法

提出了基于破片打击迹线的杀伤封锁型子母弹对机场封锁概率的计算方法,分析了杀伤封锁型子弹战斗部对起降飞机的打击区域,建立子母弹的落点模型、子弹起爆时间数学模型以及子弹战斗部破片打击迹线计算模型,得到了杀伤封锁型子母弹对起降飞机的封锁概率计算模型.基于VC和MATLAB联合编程实现了子弹战斗部破片打击迹线作用场的分布计算以及杀伤封锁型子母弹对强行起飞飞机的封锁概率计算.这种基于破片打击迹线的机场封锁概率的计算方法,可定量分析杀伤子弹战斗部所有破片的整个空间分布,并直观地描述每个破片的飞散方向、能量衰减情况,精确地评价破片杀伤元对飞机目标的打击效果,为杀伤封锁型弹药封锁作战方案设计和机场封锁作战效能评估提供了参考.     

UHMWPE纤维二维织物抗弹道冲击性能

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维织物由于高模量、高强度、低密度等特点,被广泛应用于爆炸破片防护领域。基于Abaqus有限元分析方法,根据UHWMPE二维织物弹道冲击实验结果,建立UHMWPE二维织物的细观数值模型,并在细观纱线模型中考虑边界固定方式及尺寸效应的问题,同时开展弹道实验,对数值模型进行校正。鉴于细观纱线模型的纤维织物尺寸较小时对二维织物抗弹性能影响较大,而增加纤维织物尺寸带来了更多计算成本,建立细观-宏观混合尺度模型。该模型在提高计算效率的同时,其计算结果与实验结果具有良好的一致性。基于混合尺度模型,比较二维织物在不同头部形状弹丸（平头、尖头、球头）冲击下的弹道性能并与实验结果对比,主要评估参量为弹道极限和织物失效形式。结果表明：二维编织物抗平头弹冲击性能最优;在100 m/s 以下的低速冲击下,抗尖头弹冲击性能较球头弹更优;在100 m/s以上的高速冲击下,抗球头弹冲击性能较尖头弹更优。     

基于战斗部微圆柱分析的破片飞散特性研究

基于战斗部的微圆柱方法分析了一端起爆情况下爆轰波对破片微元的驱动飞散机理。通过联合同样基于战斗部微圆柱的破片初速端部修正方法,得到了一种基于微圆柱的破片飞散方向沿战斗部轴线分布的计算方法。并基于扇形靶板及经纬度试验测试分析方法,开展了战斗部破片飞散方向的试验研究。验证了该基于微圆柱的战斗部破片飞散方向计算方法的准确性。破片飞散特性研究对于深入开展战斗部破片飞散方向的控制与应用研究提供了重要的参考依据。     

一种聚焦式杀伤战斗部的设计方法

为研究聚焦式杀伤战斗部的设计方法,采用新的战斗部设计思想,以一端静态起爆条件下的轴时称聚焦式杀伤战斗部为例进行了设计研究,将圆弧形战斗部装药结构各微元段按一定角度旋转,得到了满足聚焦杀伤要求的战斗部装药曲线结构.计算表明,该聚焦式杀伤战斗部可控制破片的飞散方向并形成聚焦带,实现了对目标的剪切毁伤.该设计方法对加强战斗部终点毁伤效应的工程设计有着重要意义.     

组合载荷下含缺口纤维增强树脂基复合材料的失效分析

为研究含缺口纤维增强复合材料层合板在复杂载荷下的破坏,本文采用改进的Arcan夹具,在30°方向对含缺口碳纤维增强树脂基复合材料层合板（[-45/90/45/0]_s）进行了拉伸-剪切组合加载实验。用数字图像相关方法（DICM）测量了层合板表面层的裂纹发展过程,在缺口尖端观察到了明显的劈裂现象。然后用有限元软件ABAQUS建立了三维层合板模型,为准确模拟裂纹尖端的应力场,模型中每层引入内聚力接触来模拟劈裂。为了比较加载端的转动自由度对层合板失效模式和破坏强度的影响,文中分析了两种不同的边界条件,即约束和放松加载端的转动自由度。研究结果发现,加载端的合力方向主导了层合板的失效模式和破坏强度,放松加载端自由度的模拟结果与实验结果有很好的一致性。     

防爆装备对TNT炸药爆炸强噪声的防护性能

爆炸强噪声是炸药爆炸过程中伴随的一种非致命毁伤元素，对人耳听器造成直接损伤危害。在分析爆炸强噪声感知及传播机理基础上，开展不同TNT药量爆炸噪声测试，研究裸爆（FAB）、柔性防爆罐（FEP）和钢制防爆罐（SEP）的爆炸强噪声声压/声压级传播规律，得到了两种防爆装备相对于裸爆时的爆炸强噪声防护性能。研究结果表明爆炸强噪声具有典型的低频率高声压/声压级特征：距爆心20~40 m，FAB、FEP、SEP峰值声压分别衰减约50%、52%和48%，峰值声压级分别衰减约5.7%、4.7%和4.9%；峰值声压/声压级传播历时Δt_FAB=Δt_SEP=Δt_FEP=0.057 s；FEP削弱峰值声压52%～93.5%，降低峰值声压级4.8%～9.1%，SEP削弱峰值声压24.6%～93%，降低峰值声压级1.4%～6.9%；将人耳损伤划分成4个等级，FAB以Ⅳ级和 Ⅲ级损伤为主，FEP以Ⅲ级、Ⅲ级向Ⅱ级过渡两种损伤为主，SEP以Ⅳ级向Ⅲ级损伤过渡、Ⅲ级两种损伤为主。