STEVEN试验中模拟材料D-90031力学响应的数值模拟

对模拟材料D-90031在STEVEN试验中应变及炸药样品盒背板凹坑深度进行了数值模拟,模拟结果表明,在射弹低速撞击的情况下(≤100m/s),所选用材料模型及参数能够再现炸药样品盒背板的凹坑深度,计算结果能够基本反映测试点应变的变化趋势.     

环氧基CFRP冲击性能及损伤容限性能研究

为获得碳纤维增强复合材料(carbon fibre reinforced plastics,CFRP)受低速冲击时的损伤情况,对环氧基CFRP层合板进行抗冲击及损伤容限性能试验。为获取不同冲击能量下CFRP层合板的低速冲击响应信息,对CFRP层合板进行低速冲击试验,基于试验结果进行层合板低速冲击损伤形式、损伤机理及能量响应和冲击损伤形貌分析;为确保复合材料结构的耐久性和损伤容限,进行冲击后压缩试验,分析CFRP的损伤阻抗和损伤容限。结果表明:冲击能量在冲击过程中被吸收或转化,CFRP层合板的分层阈值和冲击能量无关,与材料的属性及成型工艺相关;CFRP层合板的冲击能量-凹坑深度曲线与凹坑深度-剩余压缩强度曲线拐点位置一致,且拐点对应的凹坑深度不超过BVID规定的凹坑深度。     

爆炸粉末烧结微冲击波耗散沉能分析

用多层片组冲击动力模型研究了粉末材料爆炸压实过程中颗粒间碰撞引起的能量沉积和微冲击波的发生、耗散过程.为确定粉末材料在冲击压实过程中由微冲击波耗散而沉积的能量,基于热膨胀形式的固体物态方程,等压推广得到了固体材料的等熵卸载线和相应多孔材料的冲击Hugoniot线;计算并分析了冲击载荷作用下多层片组中微冲击波的产生与耗散规律.结果表明,多层片组在冲击载荷作用下由微冲击波耗散引起的温升是均匀的,以孔隙度为1.33的铜粉为例计算了此温升.     

壳体材料及厚度对装药水下爆炸冲击波特性影响数值研究

为研究装药的壳体材料类型、壳体厚度对水下爆炸冲击波特性的影响,针对50 g球形TNT和H6炸药,采用不同厚度的钢壳、聚碳酸酯塑料壳和氯丁橡胶壳填装,通过AUTODYN软件开展水下爆炸数值模拟研究。结果表明壳体填装会对炸药水下爆炸冲击波产生一定的约束作用,并且约束作用与壳体材料、壳体厚度和爆距相关。     

微凹坑超声电解滚蚀加工间隙多物理场特性及成形规律

针对径向超声能场滚蚀微细电解加工（RUR-EMM）间隙物理场变化复杂、能观性较差等问题,基于数值模拟方法,对加工中间隙多物理场耦合作用及变化规律进行研究。建立加工间隙内电场、两相流场、温度场、声场等多场耦合理论模型,通过数值仿真分析得出多场耦合相互影响变化规律、多场耦合下凹坑成型规律。研究结果表明：在振动频率20 kHz、振幅10 μm、加工间隙50 μm、工具阴极旋转角速度0.6°/s、电解液电导率7.9 S/m工况下,超声能场激励微细电解加工中,间隙内电解液周期性流入、流出加工区;电流密度随振动周期发生周期性变化;电解液温度随超声激励与电化学反应的综合作用升高;与滚蚀微细电解加工相比,RUR-EMM间隙内温度上升3.63%、电流密度提高1.45倍,间隙脉动流场有效促进了产物排出,RUR-EMM凹坑深度最大增加14.21%;微凹坑加工试验结果验证了理论模型的正确性,仿真与实际加工试验深度误差在17.07%以内。     

爆炸作用下Al/Mg/CuO活性壳体的释能特性

为了研究Al/Mg/CuO活性壳体战斗部的爆炸能量释放特性,通过超高速转镜摄像机以及冲击波超压测试,得到了活性壳体在爆炸加载作用下的破碎过程图像以及不同尺寸样弹在典型距离处的冲击波超压,分析了活性壳体参与爆炸的反应时间、活性材料粒径对冲击波超压的影响,获得了冲击波超压随比例距离的变化规律.结果表明:活性壳体在爆炸加载下能够参与爆炸反应,释放能量时间相对于爆轰反应有微秒级延迟,在比例距离2.52～3.15 m?kg-1/3范围内,提高了冲击波超压,火球持续燃烧时间延长1倍以上.粒径7μm活性材料制成的活性壳体样弹比粒径20μm活性材料制成的样弹冲击波超压提高了13.3％～14.4％,较小粒径的活性材料更容易与爆轰产物反应;与裸装药和铝壳样弹相比,活性壳体样弹的冲击波超压、冲量均有明显提高,在比例距离2.1～8.4 m?kg-1/3范围,冲击波超压提高了6％～32％,冲量提高了13％～38％.     

爆炸载荷下铝粉与橡胶复合材料中的冲击波传播特性

为研究爆炸载荷下冲击波在铝粉与橡胶复合材料中的传播规律,利用药柱加载的试验方法,采用锰铜压阻传感器测得铝粉体积含量为30%～60%的试样中6.50～14.25 GPa范围内的冲击波压力数据,结合材料的细观结构分析其对冲击波的衰减机理。通过试验与数值模拟相结合的方法获得冲击波在50%铝粉含量试样中的衰减规律。结果表明：在相同装药特性产生的爆炸载荷作用下,15 mm传播距离处的冲击波压力随铝粉含量的增加而先减小、后增大;铝粉含量为50%的含铝橡胶对冲击波的衰减能力最强,这与其表现出较强的黏性本构行为相关,数据拟合得到其冲击波压力衰减系数为0.066 8.     

超声振动冲击表面织构方法及试验研究

为提高工件表面微型凹坑织构的面密度和加工效率并实现织构深度的可控性,提出以机床为载体的超声振动冲击表面织构工艺方法,考察不同工艺参数对工件外圆面及端面织构成形和形貌的影响。结果表明:微型工具头在每个振动周期内可分离冲击工件表面并形成具有高面密度的微型凹坑阵列结构,弹性变形使微型凹坑织构深度小于理论计算值;切出织构位置存在凸起,工件表面上的凸起结构处理完成后即可进行减摩和润滑应用。     

不可压缩流体中球型容器内爆理论模型研究

容器水下压溃可引起内爆,产生内爆冲击波,对周围结构产生破坏作用。基于能量守恒原理,推导了一种不可压缩流体中球型容器内爆理论模型。可以根据球型容器半径、容器所受静水压力等参数预测内爆冲击波压力、气泡半径、气泡溃灭时间周期,预测结果与内爆试验数据吻合较好。利用该模型分析了容器内爆冲击波压力的危害性,以及冲击波压力峰值随容器体积、静水压力、容器内气体压力等参数的变化规律。结果表明,容器内爆与炸药水下爆炸相比,冲击波峰值高、脉宽小,对附近的脆性材料结构会产生较强的破坏效应;冲击波峰值随球型容器半径增大而线性增大,随静水压力增大呈二次曲线增大;容器内气体初始压力、容器周围流体密度、声速以及容器内气体比热比等参数变化对冲击波峰值无明显影响。     

高速钢仿生表面的摩擦磨损特性

应用激光加工技术在W6Mo5Cr4V2高速钢试样表面加工出规则排列的仿生形态,测量光滑试样、凹坑型试样和凸包型试样的表面显微硬度、磨损量和摩擦因数,并观察表面磨损形貌。结果表明:与光滑试样相比,具有仿生形态试样的磨损量减少,摩擦因数降低,其中,凹坑型试样的磨损量最低,凸包型试样的摩擦因数最小。在仿生形态试样的表面观察到划痕,在光滑试样表面观察到黏着、剥落和划痕。仿生单元体的硬度增大,材料表面软硬交替,参与磨损的磨屑由滑动转变为滚动,以及凹坑的容屑作用,有助于改善高速钢仿生表面的耐磨性。     

模糊证据理论综述

模糊证据(D-S)理论基于非空集合.其隶属函数用比较/增量/三分法或事先人为确定,再试验验证.根据信息粒度和可能性,把D-S推广到模糊集,将期望确定和可能性定义为信任和似真度推广函数,并引入信任、似然及类概率函数描述命题,或证据精确、不可驳斥及估计等信任程度,从不同角度刻划命题或证据的不精确性.     

基于Matlab的PID参数最优化设计

PID参数的最优化设计通过单纯形法,利用Matlab的语句、图形功能、工具箱函数和最优化工具箱优化目标函数,构建动态系统,以简化动态仿真过程控制系统.多变量目标函数寻优用单纯形法,参数初值按控制理论确定,目标函数程序用仿真函数Sim编写.并以调节器参数最优化设计为例,论述了目标函数构造、初值确定、动态系统仿真分析的过程.     

长贮雷管同步性的可靠性评定

针对库存雷管同步性无法通过大量试验进行可靠性评定,只能用少量作用时间数据定性做出估计这一问题,提出用小子样统计的Bootstrap方法估计样本参数值,再利用Monte Carlo方法进行同步性仿真来评定库存雷管同步性的可靠性.通过实例证明,该方法能有效评定长贮雷管同步性的可靠性.     

典型胚胎电子系统结构与性能的数学描述方法

为从数学角度分析和研究胚胎电子系统,提出了一种典型胚胎电子系统的数学描述方法。分析胚胎电子系统的结构特点和工作原理,建立电子系统的功能函数和工作状态函数。基于自修复能力和硬件消耗两个指标,建立电子系统的性能函数。利用建立的功能函数、工作状态函数和性能函数实现电子系统的数学描述,进而研究胚胎电子系统的功能判断、可靠性分析、性能评估、结构设计优化、自修复方式选择和预防性维修决策等。结果表明,胚胎电子系统的数学描述方法能够准确地对系统功能、性能和工作状态进行描述,从数学角度对胚胎电子系统开展理论研究。     

Matlab遗传算法工具箱的应用

Matlab遗传算法(GA)优化工具箱是基于基本操作及终止条件、二进制和十进制相互转换等操作的综合函数库.其实现步骤包括:通过输入及输出函数求出遗传算法主函数、初始种群的生成函数,采用选择、交叉、变异操作求得基本遗传操作函数.以函数仿真为例,对该函数优化和GA改进,只需改写函数m文件形式即可.     

K空间抽样格林函数在正向重构时的误差分析

在近场声全息重构过程中,当采用K空间抽样格林函数进行大距离正向重构时,会产生极大的误差,而传统的加窗处理不能有效抑制这种误差的产生。文中在分析了误差是K空间抽样格林函数幅值突变而产生的频谱泄露和边缘吉布斯效应的基础上,提出了有针对性的改变窗函数的截止波数,使格林函数幅值突变部位得到有效平滑,进而抑制这种误差产生的方法。仿真结果表明,经改进的窗函数能够对K空间抽样格林函数大距离正向重构时的误差起到明显的抑制作用,使此条件下的全息重构具有更加良好的效果。     

基于环境函数分析的制导工具误差补偿方法研究

制导工具误差精确计算和有效补偿尤为重要，文中基于环境函数法，给出了用标准弹道环境函数进行工具误差射前修正的模型，推导了用实际弹道环境函数进行工具误差实时补偿的模型，为制导工具误差的补偿分析提供了有益的参考。仿真结果表明，能够实现对制导工具误差的有效补偿。     

一种电视成像系统动态传递函数的快速测量方法

为了研究平台振动与电视成像系统传递函数之间的关系,提出了一种电视成像系统动态传递函数快速测量方法。通过将压电陶瓷带动的快速反射镜系统引入 I-SITE 测量系统光路中的方法,实现了对不同振动环境下电视成像系统传递函数的快速测量。通过测量发现,平台低频振动时,随着频率的增加,电视成像系统动态传递函数下降速度比静止时增加了10．1％～41．2％;平台高频振动时,随着频率的增加电视成像系统动态传递函数下降速度比静止时增加了42％。     

基于合作联盟的多无人机对地攻防对抗策略

针对多无人机合作博弈问题,对基于合作联盟的多无人机对地攻防对抗策略进行研究。通过考虑合作联盟的目标价值收益指标函数、损伤代价指标函数及航程代价指标函数,建立多无人机联盟合作博弈模型,构建出其博弈矩阵,给出合作联盟特征函数与混合策略纳什均衡的定义,采用粒子群算法(particle swarm algorithm,PSO)求解出混合策略的纳什均衡,并利用Shapley值方法,给出一种合作博弈的求解方法,最终得到多无人机对地攻防最优对抗策略。仿真结果说明该方法具有很好的可行性和有效性。     

基于人工神经网络的结构可靠性分析

在结构可靠性分析中,通过人工神经网络拟合极限状态函数,借助神经网络的函数映射关系产生极限状态函数值。采用Mont。Carlo法随机抽样的思路,对大范围的数据进行概率分析,得到极限状态函数值的均值和标准差,求得结构系统的可靠性指标,该方法为极限状态函数无法显式表达的结构系统可靠性分析问题提供了一个可行方法。