履带车辆纵向与垂向耦合动力学模型及功率特性

越野工况履带车辆动力学是车辆越野行驶能力预测的理论基础。考虑高机动履带车辆越野行驶纵向运动和垂向运动耦合效应,提出履带车辆纵向与垂向耦合动力学建模方法。建立车辆耦合动力学模型,对车辆在典型路面上的行驶性能进行仿真,并进行实车测试验证,进而量化分析履带车辆系统的功率特性。仿真结果表明:该模型可以表征车辆在不同类型路面上行驶的动力学响应特性;在越野工况下,车体垂向、俯仰等运动将消耗部分功率,对车辆行驶速度提升有一定影响;在越野路面上行驶的履带车辆瞬时非纵向运动功率数值波动范围大,随着路面条件变差以及速度提高,非纵向运动功率占总输入功率比例增加,对总功率的需求也越大,限制了驱动功率的有效利用。研究结果可用于高机动履带车辆动力学模型构建以及车辆功率流分析。     

Influence of Installing Error on the Surface Shape Precision of the Axial Symmetry Aspheric Workpiece in Lapping

A method to calculate the surface shape error, which is caused by the installing error between the workpiece and the lapping tool in the process of form lapping, is proposed. The mathematical model which the installing translation error influences on the workpiece surface shape error is established. The changing rule of the error is simulated through the calculating example of the paraboloid workpiece. The results indicate that the surface shape error of the workpiece is increasing with the increase of the installing translation error, it is also increasing gradually along the center point of the curve surface to the edge, and the influence is severer to the curve surface with great curvature than that of the small curvature when the translation error is the same.     

微尺寸叠氮化铅驱动飞片重要结构参数与飞片速度和能量的关系

为获得微尺寸叠氮化铅驱动飞片的重要结构参数与飞片速度和能量的关系,进行微装药驱动飞片的仿真研究。根据叠氮化铅的爆速与密度关系,拟合出基于γ律方程的叠氮化铅Jones-Wilkins-Lee状态方程参数;利用有限元分析软件AUTODYN建立叠氮化铅驱动飞片的仿真模型,并使用光子多普勒测速系统测得飞片速度-位移关系曲线,仿真与试验曲线的一致性好。使用建立的仿真模型分析装药直径、装药高度、加速膛孔径、飞片厚度与飞片速度和能量的关系。结果表明：随着装药直径和高度的增加,飞片速度、能量增长速率减小,装药直径变化对飞片速度、能量的影响更显著;随着飞片厚度增大,飞片速度呈指数下降,飞片能量先增后减,存在着使飞片能量最大的飞片厚度;加速膛孔径小于装药直径时,飞片速度、能量略有下降;加速膛孔径大于装药直径时,飞片速度、能量急剧下降。     

底排装置瞬态泄压过程数值模拟

为了研究底排弹出膛口到自由飞行阶段膛口流场发展过程以及弹丸底部参数变化,采用二维轴对称平均N-S方程和一方程S-A湍流模型研究了底排弹出膛口过程中近膛口以及底排装置内腔的流场特性。同时为了进行验证对比,研究了普通弹丸出膛口过程的近膛口流场特性,底排弹以及普通弹丸的运动通过FLUENT软件中网格的动态铺层得以实现。获得了清晰的外流场波系结构以及底排装置内腔的压力及温度的变化规律,计算结果表明,普通弹丸出膛口过程的近膛口流场波系结构与实验图片相符,证明了本文采用的数值方法的可行性,计算结果为底排装置内（燃烧室）固体燃料的非稳态燃烧过程以及固体燃料的力学性能的分析提供了丰富的数据参考,同时为膛口流场的研究提供了参考。     

柱形93钨弹体超高速撞击薄钢板穿孔及破片群扩展特征

为进一步研究柱形弹体超高速撞击靶板的破片群扩展、弹体侵蚀等问题,开展柱形93钨 弹体超高速撞击薄钢板实验研究。通过量纲分析方法给出柱形弹体穿靶的穿孔直径经验公式;利用高速摄像技术获得靶后破片群运动图像,分析破片群扩展规律以及弹体的侵蚀规律;基于微观组织分析,探索超高速撞击中弹靶材料的熔化问题。结果表明：通过对实验数据的拟合,认为在弹靶材料不变的情况下,靶板穿孔直径、靶后破片群轴向扩展最大速度、横向扩展最大速度近似和弹体直径、靶板厚度、撞击速度相关,而对于弹体侵蚀长度,除上述参数外还与弹体长径比相关;在柱形弹体超高速撞击靶板问题中,靶板背表面产生层裂并在破片群前部形成速度大于剩余弹体速度的“尖端”,可近似由靶板厚度小于弹体直径的0.72倍来确定;当柱形93钨弹体以2~3 km/s速度撞击靶板时,靶后破片群尚未发生大范围熔化,但当破片群、剩余弹体撞击第2层靶板时,受到二次加载作用,撞击区附近将发生大范围的材料熔化。     

低温下导弹成像主镜支撑平台微小变形分析

某型号导弹导引头在环境试验过程中,其成像主镜在常温时总能够正常抓取目标,但是在低温下却经常出现丢失目标的现象,成像主镜失效的原因是自身面型发生了微小变形。为在后续大批量生产中规避成像主镜在低温下面型变化的问题,有必要对变形产生的原因进行准确定位。以成像主镜低温失效问题为研究对象,建立包含螺钉预紧、低温变形的有限元分析软件ANSYS仿真模型,将产品低温环境试验过程在有限元软件中复现,以此来分析成像主镜失效的具体原因。仿真结果表明：装配工人预紧螺钉对主镜的影响远小于主镜自身受到罩壳螺钉限制而在低温下产生的不均匀变形;成像主镜从装配到低温失效的整个过程,为后续解决成像主镜低温变形问题提供了充足的理论依据,也为后续大批量生产排除了装配方面的顾虑。     

Discussion on Mechanism of Breech-Blow Caused by Propellant Charge

From the view point of launch safety caused by fracture of propellant charge, this paper points out that the safety criterion of pressure wave is inadequate to evaluate the launch safety of propellant charge based on the initial negative differential pressure and sensitivity tests. Generally, the maximum barrel pressure does not depend upon the intensity of pressure wave correspondingly. The pressure wave intensity can not describe the fracture degree of propellant charge in chamber and reflect the mechanical environment of propellant charge fracturing exactly and wholly. The evaluation criterion for launch safety of propellant charge should be built on the basis of depicting the fracture degree of propellant bed.     

考虑船体涡流影响的舰船消磁线圈电感计算方法

舰船消磁线圈的电感值是影响消磁电源系统设计的重要因素。针对舰船结构复杂、船体涡流去磁效应显著等特点,提出一种基于时谐磁场仿真的消磁线圈电感计算方法,利用三维时谐磁场仿真提取线圈端电压和电流的实部和虚部,并根据阻抗相量表达式确定线圈电感值。重点分析壳体涡流的趋肤效应对电感计算结果的影响规律,提出壳体网格优化控制方法,计算实尺寸航母消磁线圈的电感,并对其影响因素进行分析。分别设计空心线圈电感解析计算模型和航母消磁线圈电感物理缩比模型,并对缩比模型电感进行实测。研究结果表明,空心线圈电感计算相对误差仅为1.8%,缩比模型的自感和互感计算的最大相对误差分别为7.1%和17.2%,有力验证了所提方法的有效性,为舰船消磁电源的设计提供了参考依据。     

二维路面不平度的分形构造方法

精确的路面不平度模型是车辆动态性能仿真研究的关键。根据Weierstrass-Mandelbrot(W-M)分形函数,按照功率谱及相干函数的定义,推导出左右轮分形模型组分中相位角的解析相干关系;结合W-M分形函数以及不同轮辙路面谱阵的Cholesky分解,分别构造考虑相位角相干性以及基于轮辙路面谱阵Cholesky分解的二维路面分形模拟模型。理论研究发现,当分形尺度参数γ→1时,根据W-M分形函数推导出的路面分形模拟法等价于谐波叠加法,且基于轮辙路面谱阵Cholesky分解的分形模型更具普遍意义,考虑相位角相干性的分形模型只是其一种特例。仿真结果表明,当γ→1时,所构造两个模型的轮辙自功率谱及左右轮相干函数均与对应参考标准吻合较好,验证了两个模型的精度和可信性。     

基于非支配排序遗传算法的涡轮发动机转子系统装配参数优化

为探究保障转子系统高温动平衡的最佳装配参数方法,掌握高温下动平衡的变化规律,提出转子系统各零件装配角矩阵的优化确定方法.基于高温工况下热-结构动平衡理论模型和零件材料特性随温度的非线性变化规律,建立转子系统动平衡随温度变化的解析方程;根据不同装配参数下系统不平衡量和偏移扭矩的差异,把高温动平衡优化问题转换为多目标多变量...