利用母弹开舱过载的压电点火器研究

讨论了弹箭(子母弹)利用母弹开舱抛撒子弹瞬间形成的过载挤压子弹内置的压电陶瓷环，形成脉冲电流(高电压、小电流)至固定的电点火头，实现点火的工作原理及点火能量计算。     

一种非轴对称装药结构高速成型弹丸形成数值模拟

提出了一种非轴对称成型装药结构,研究一种水滴状的高速成型弹丸,采用LS-DYNA动力学分析软件对成型过程进行了数值模拟,并与常规轴对称成型装药在多点起爆下形成高速成型弹丸进行了对比分析。结果表明:本文提出的非轴对称装药结构形成的高速成型弹丸头部速度达到了3 400m/s,较常规成型装药提高了16%以上,且可获得水滴状的高速成型弹丸,对目标具有更大的侵彻能力。研究结果可为新型成型装药结构的设计提供参考。     

轴对称阶梯型面管道内流场数值分析

采用雷诺平均的N－S方程,对收敛－扩张－圆管和收敛－圆管两种复杂型面管道内流场进行了数值仿真,得到了流场结构变化规律。研究表明,由于圆管存在,会使圆管出口的流体速度降低,压力增高,喷管效率降低。     

引信气流谐振压电发电机

引信用气流谐振发电机(射流发电机)基于亥姆霍兹共鸣器,利用弹丸在弹道飞行过程中的气动能发电,其换能器为磁电发电机,由于体积大、重量大,限制了其使用范围.为了改善这种状况,提出了气流谐振压电发电机,以压电薄膜代替其磁电发电机.通过实验室模拟吹风试验证明:该发电机输出功率较大,可满足低功耗引信的使用,且结构简单、体积小、成本低、重量轻,不会产生交变磁场.     

复合阻尼结构减振参量的有限元仿真计算及优化分析

针对由约束阻尼结构和离散型阻尼器组成的复合阻尼结构,建立了有限元仿真模型,利用大型有限元程序NASTRAN对其进行了复特征值分析.与实验结果比较表明,所建立的有限元模型能较好地分析计算结构在不同方向上的减振特性.基于提出的有限元仿真模型,分别对复合阻尼结构的约束阻尼结构和离散型阻尼器进行了优化分析,得到具有更佳减振效果的复合阻尼结构.     

论光学自动设计中的复合优化思想

目前国内外的光学自动设计程序都采用单一的适应法或阻尼最小二乘法。实践和理论都证明，这两种单一的优化思想都存在着严重的缺陷。醉使两种优化方法“复合”的思想，并推出一种简单实用的复合实验方案。     

基于引信MEMS射流发电机的流固耦合分析

为了探索弹丸飞行时MEMS射流发电机气道中压电振子在气流作用下的运动情况,对发电机的流场和压电结构部分的流固耦合问题进行了理论分析与数值模拟,采用有限元法,利用ANSYS Workbench和CFX及ANSYS FLOTRAN相结合的算法实现流体分析和结构分析的单向流固耦合计算和双向流固耦合计算,并对两种流固耦合方法进行了分析和比较,最后得出在高速气流驱动下固体结构的变形相对较大,导致流场的边界形貌发生了相对较大的改变,宜采用双向流固耦合的办法进行仿真分析。     

一种基于缝隙电磁耦合馈电的印刷振子阵列天线研究

本文研究了一种采用缝隙电磁耦合馈电的印刷振子阵列天线.该阵列天线使用对称印刷振子阵列作为辐射器,通过引入印刷平面巴伦对平衡振子辐射器进行馈电;基于缝隙电磁耦合的方式对印刷巴伦进行激励,馈电的功分网络布置在金属地板下方以减少电磁耦合干扰.设计了电磁耦合结构和尺寸参数,对4单元印刷振子直线阵列天线进行了仿真和优化,实现了预...     

被动非接触静电探测在复合引信中的应用

通过对被动非接触式静电探测方法的研究,根据其具有的独特优点,提出了其在实现防空武器弹丸引信近炸功能方面的应用。经过理论分析和模拟实验得出被动非接触式静电探测方法在复合引信实现近炸功能方面应用的可行性。实验结果表明:该探测技术的应用能使弹丸在最佳炸点爆炸,实现弹丸的最大杀伤力,有效提升防空武器对目标的毁歼概率。     

非均匀参数化方法在弹道优化中的应用

为获得最优滑翔方案弹道,基于制导炮弹质点弹道模型、飞行状态约束条件与最大射程目标函数,建立了增程弹道优化模型。针对传统的均匀参数化方法难以精确逼近最优弹道的问题,将控制时域非均匀离散化,各时间段长度作为优化参数。采用变尺度的非均匀参数化方法和序列二次规划方法相结合,对滑翔方案弹道进行优化。仿真结果显示:相比传统方法,该方法设计的方案弹道的射程更远、终端速度更大,具有更强的弹道性能优势。     

多层异质复合靶板抗侵彻性能试验及结构优化设计

针对多层异质复合靶板结构优化设计,对10 mm氧化铝陶瓷/10 mm芳纶板/6 mm 616装甲钢、10 mm氧化铝陶瓷/6 mm 616装甲钢/10 mm芳纶板2种结构抗14.5mm穿甲弹穿深(DOP)的性能进行了试验分析,对同工况下弹丸侵彻复合靶板进行了数值模拟。在验证数值模型的基础上,结合配方均匀设计方法,建立了相同面密度下复合靶板结构等效质量防护系数回归模型,分析了各层厚度系数对复合靶板防护性能的影响规律,完成了复合靶板结构的优化设计。结果表明,面密度为9.748 g/cm²的复合靶板,最优结构为6.5 mm氧化铝陶瓷板/1.8 mm芳纶/9.1 mm装甲钢,试验验证了优化设计结果的可靠性。     

巡飞弹复合材料弹翼结构减重优化设计

复合材料弹翼是为巡飞弹提供升力的重要结构部件,其减重设计是巡飞弹结构设计中的难点.文中以巡飞弹复合材料弹翼结构为研究对象建立有限元模型,并基于OptiStruct复合材料多级优化的功能,在刚度、强度及复合材料铺层工艺等约束边界条件下,通过对弹翼上下蒙皮和翼梁分级优化,最终使得大展弦比巡飞弹碳纤维复合材料弹翼结构减重达61%.     

复合材料身管热-结构耦合分析与优化

以纤维增强复合材料身管为研究对象,采用有限元方法,建立复合材料身管热-结构耦合分析模型并进行了求解;基于有限元分析模型和优化方法,建立了以复合材料身管质量最轻为优化目标、复合材料身管结构刚强度为约束的优化模型,对各层材料厚度和复合材料缠绕角进行了优化设计,优化方法采用多岛遗传算法和序列二次规划相结合的综合优化策略.优化算例表明,在满足身管强度和刚度要求的条件下,优化得到的复合材料身管设计方案,质量指标得到了很好的改善.     

基于改进非支配排序遗传算法身复合材料身管多目标优化

针对复合材料身管设计时多个性能指标设计要求，基于有限元模型和优化设计方法，建立了复合材料身管多目标优化模型，优化的目标为身管一阶固有频率和身管质量，复合材料各层缠绕角和缠绕厚度为优化设计变量，优化方法采用改进的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）；通过优化求解，获得了复合材料身管的Pareto最优解集；优化算例表明，采用NSGA-Ⅱ获得的Pareto前沿面曲线分布均匀，其所对应的复合材料身管设计方案在刚度和重量方面均有改善。     

一种新型压电驱动器技术的研究及应用

文中介绍了一种新型的压电驱动器技术，驱动器通过调节相邻两根陶瓷杆的伸长量，经机械放大后再耦合可在横向圆周预定方位输出角位移。在此基础上，建立了驱动器的力学模型和耦合数学模型，该驱动器在制导弹箭上具有潜在的应用价值。该研究可为制导弹箭弹头的偏转驱动装置设计提供参考。     

碳化硅颗粒增强铝基复合材料微细电火花线切割加工材料去除率研究

碳化硅颗粒增强铝基（SiCp/Al）复合材料微细电火花线切割加工材料去除过程受多种因素交互影响,难以获得有效的材料去除率数学模型,而在多约束条件下试验研究不失为解决该问题的一种有效方法。采用中心复合设计(CCD)实验方法,设计三因素五水平的SiCp/Al复合材料微细电火花线切割加工实验方案。利用响应曲面法建立材料去除率与主要电源参数(开路电压、电容和脉宽)的二阶模型,通过对实验数据的多元二次拟合,获得材料去除率的二次回归数学模型。进一步分析了实际加工条件对工艺参数的约束,并以提高 SiCp/Al复合材料微细电火花线切割加工材料去除率为目标建立工艺参数优化模型。设计粒子群优化（PSO）算法及其流程进行优化问题求解,其结果显示PSO算法可以快速有效地获得满足多约束的最佳工艺参数。     

压电冲击传感器方向敏感量化分析研究

针对压电引信中的压电冲击传感器输出受到冲击加速度方向的影响,提出一种评价压电冲击传感器方向敏感特性的方法。基于压电引信中压电传感器的工作原理和应用特点,构建多向压电冲击加速度传感器多角度冲击响应输出数学模型,并通过量化分析冲击传感器多角度冲击输出,掌握单向、多向压电传感器的多方向冲击响应规律,得到冲击传感器的最佳冲击方向。仿真结果表明：多向压电冲击传感器方向敏感特性优于单向传感器,方向敏感特性与传感器的各向灵敏度之比有关,该评价方法可为压电引信研制提供理论依据。     

复合固体推进剂损伤行为的多尺度研究进展

从微观、细观、宏观尺度和跨尺度4个方面,对复合固体推进剂损伤行为的研究进展进行了梳理,重点综述了不同尺度下损伤的观测和表征方法、损伤阈值的确定方法、损伤演化模型的构建方法、损伤数值模拟方法及宏细观跨尺度分析方法,并在此基础上针对当前研究中存在的若干不足,展望了需进一步重点开展研究的方向：拓宽微观尺度上开展复合固体推进剂损伤行为数值模拟时考虑的影响因素的范围,并从多个方面加强与试验研究结论的验证;提高细观尺度上损伤观测试验的能力、损伤演化模型的表征水平和损伤数值模拟的计算精度;提高宏观尺度上损伤识别测试试验的检测精度、损伤阈值确定方法的精确性和损伤演化模型的预测能力;在形成微细宏观单一尺度上复合固体推进剂损伤行为研究的标准规范的基础上,进一步建立推进剂损伤行为跨尺度研究的理论方法体系。     

陶瓷内衬多层复合身管结构多目标优化设计

应用轴对称弹性理论建立了陶瓷内衬多层复合身管的数学模型,编写了其应力计算程序.建立了复合管多目标优化模型,将该程序集成到多学科设计优化软件iSIGHT中,应用多目标遗传算法进行优化计算,获得了问题的Pareto最优解集.对选择的优化结果用有限元分析软件MSC.Marc进行了模拟与校核.该文提出的分析方法能够切实有效地解决复杂结构的多参数优化问题.     

大比功率压电发电机无功功率补偿方法

针对传统引信压电发电机的二极管电容整流滤波电路存在导通角小的不足,提出利用填谷电路进行无功功率补偿的改进方法。结合压电发电机的输出功率小以及引信电路功率瞬时变化大的特点,为了更加有效地利用发电机的能量,建立了改进的储能滤波电路模型,并在电路仿真软件Multisim中对改进电路进行仿真计算。仿真分析结果表明：改进后的电路可提高发电机有功功率的利用率,且可改善供电连续性,增大电路的功率因数。