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。     

可燃药筒孔结构的分形维数研究

运用分形几何理论构造可燃药筒孔结构模型,以压汞法(MIP)测试4种配方可燃药筒的孔结构,获得可燃药筒的孔结构基体分维、孔隙分维等数据.分析讨论了可燃药筒孔结构分形的形成机理,并结合力学性能实验,研究孔结构分形维数与力学性能的关系.结果表明:可燃药筒基体分维由组分间隙形成,组分数量与各组分尺寸大小决定了基体分维大小;孔隙...     

路面不平度的测量与重构

路面不平度在越野汽车平顺性和操纵稳定性中起着重要的作用.利用试验法和软件重构法对路面不平度进行了论述;试验法能够建立中国典型道路谱原始数据库,对以后进行道路方面的工作具有重要的指导意义;重构法是用matlab软件运用谐波叠加法对路面不平度进行重构.重构的数据既可作为相应道路谱的期望数据,也可为室内道路模拟试验台提供预期的驱动信号.     

分形理论在装甲车辆滚动轴承故障诊断中的应用

滚动轴承由于其工作过程受到载荷、安装、润滑状态等因素的影响,会产生与构件特征频率有关的外圈、内圈及滚动体故障.由于滚动轴承的时域波形在一定的时域长度下存在自相似性,可用分形理论来描述其时间序列的不规则度.考虑到滚动轴承故障信号的特殊性,进行了短时分形维数与分形滤波研究,探讨了滤波器的滤波效果与模糊控制参数间的关系,获得了滚动轴承在常见故障状态下的网格维数和网格维数距离.提出了利用分形维数自动调整模糊控制参数的自适应动态调整方法,有效地改善了噪声滤除效果.针对装甲车辆滚动轴承的正常状态、外圈裂纹、内圈裂纹、滚动体损坏和待测信号5种状态进行了分析与诊断,得到了较好的诊断结果.     

战斗部壳体爆炸破片体/线分形维数研究

为研究爆炸瞬时情况下金属壳体破碎形成破片的形状特征规律,设计了壳体爆炸破碎形成破片回收试验,来研究瞬时破碎条件下破片分布及内在关系。通过借鉴体/线分形维数测定数学模型,并应用MATLAB软件中数学算法对描述破片质量或大小分布特征的体分形维数D₃以及描述破片迎风面投影轮廓特征的线分形维数D₁进行了计算。研究结果表明：爆炸条件下壳体破碎形成破片质量分布和形貌特征均满足统计自相似性,可以用分形维数来表征;计算获得破片平均体分形维数为2.385 9,平均线分形维数为1.298 7,二者之间满足D₃+2D₁=5.     

军用履带车辆越野平均速度预测模型研究

建立军用履带车辆越野平均速度预测模型,为越野平均速度这一综合指标论证提供量化分析方法。模型采用动态预测法将行驶路线划分为若干典型路面,根据各路面对车辆速度的主要制约因素,综合运用牵引计算模型、冲击振动模型以及转向临界速度模型等动态计算速度变化过程,进而得到越野平均速度。应用该模型对某型履带车辆越野平均速度进行了分析,结果表明:该模型能全面反映影响越野平均速度的多种因素,可为履带装甲车辆机动性分析提供综合性的量化手段支持。     

自行火炮行进间三维路面建模及振动特性分析

为研究某履带式自行火炮行进间的振动特性,采用谐波叠加法给出了路面不平度的数学表征方法,利用Matlab编程获得了标准路谱数据。在对Adams/ATV三维路面数据格式进行剖析的基础上,将标准路谱数据进行转换,形成三维路面模型。结合在ATV中建立的某履带式自行火炮行进间动力学模型,对自行火炮行进间的振动特性进行讨论分析。     

小波分形理论及其在航空发动机故障诊断中的应用

根据小波变换和分形理论在多尺度分析和自相似本质上的一致性,采用小波分形理论进行发动机故障诊断.为了克服目前离散信号盒维数计算方法的不足,提出用矩形网格代替正方形网格来覆盖振动信号,得到更加精确的盒维数.通过比较航空发动机的几种状态下的小波盒维数表明,小波分形技术为非平稳故障诊断提供了一种有效的新技术,盒维数作为波形的一个重要特征,可以用于对航空发动机振动状态的分类识别.     

越野车轮胎卵石路面牵引性能有限元与离散元耦合仿真及试验验证

越野车轮与松软路面相互作用研究对提高越野车辆松软路面行驶性能有重要意义。针对有限元方法或离散元方法不能单独有效描述轮胎与松软路面相互作用的问题,基于室内单轮土槽试验,建立能表征越野车轮胎复杂力学特性和卵石路面散体介质特性的有限元轮胎-离散元卵石路面耦合模型。使用有限元仿真分析软件LS-DYNA对越野车轮胎在不同滑转率工况下卵石路面的牵引性能进行仿真实验,得到了轮胎牵引性能参数（轮胎牵引力、轮辋下陷量）以及它们随滑转率变化关系。研究表明,仿真结果与土槽试验结果的一致性良好,验证了越野车轮胎卵石路面性能评价有限元与离散元耦合模型及仿真分析方法的正确性。     

基于分形维数的质心干扰对抗方法

为提高质心干扰对抗效果,分辨普通箔条云和包含舰船的箔条云,首次运用分形方法研究箔条云团的分形特性,提出了适用于分形分析的雷达数据预处理方法,并分析了箔条云和包含舰船的箔条云在分形维数上的差别。实验结果显示,分形维数可以准确、稳定的描述箔条云和包含舰船箔条云回波的差异,说明提出的方法可以用于分辨这两类目标,为质心干扰对抗研究和箔条特性研究提供了新思路。     

水下地形辅助导航最优航路规划

为了确保水下地形辅助导航系统在规划航路上能够获得充足的地形信息,提出了一种综合考虑航行任务和地形信息量的最优航路规划方法。该方法首先建立了水下地形熵信息量分布模型,然后以地形信息量和航路长度为优化目标,同时考虑障碍物和航行器机动性能的约束,利用粒子群优化算法在匹配区内全局寻优,得到符合要求的最优航路,最后采用粒子滤波水下地形匹配算法沿该航路进行匹配运算。仿真结果表明,该方法能够给出地形特征充足的最优航路。     

地形匹配制导技术研究

指出了匹配系统的性能与地形的选择有很大的关系，给出了地形高程数据的标准差、粗糙度和相关特性等概念，反映了特定区域内地形的总体起伏、局部变化及领域相关性的强弱，对地形匹配区的选择具有重要意义。同时，利用Hausdorff距离作为地形匹配算法的相似性度量，对应最小的Hausdorff距离是最佳匹配。实验结果表明该方法的有效性。     

军车磁流变半主动悬挂关键部件研制概述

概述了军车磁流变半主动悬挂关键部件研制现状,着重介绍了最新设计的具有盘形径向节流阀结构的磁流变减振器及其控制系统.经台架及随机道路试验表明:该磁流变减振器输出力大;磁流变半主动悬架能明显抑制车身的低频共振峰值,能满足军车半主动振动控制需要.     

图像匹配技术在巡航导弹中的应用

根据图像匹配的基本原理，讨论了巡航导弹中可以应用的地图/地形匹配制导的各种方法，并分析了各自的利弊．在分析巡航导弹使用环境及误差因素的基础上，提出了一种最适合于巡航导弹中应用的地图／地形匹配制导的方法。     

面向飞行推演的双尺度地形特征提取方法研究

针对飞行推演应用中的海量地形数据建模问题,提出了一种新的双尺度地形特征提取方法。该方法将地形特征划分为大尺度地形特征和小尺度地形特征,根据应用需求,动态提取原始海量地形数据中的大、小两个尺度地形特征点集,形成高精度拟合原始地形的地形特征点集,增强了大场景地形特征建模的适应性和合理性。计算证明了本方法的有效性与先进性。     

基于CTS的大地景仿真的参数优化设计

为解决大地景仿真时显示逼真度与画面流畅度相互制约的问题，对基于地形生成系统 (creator terrain system，CTS)的大地景仿真进行参数优化设计。结合某型飞机飞行仿真系统研制实例，分析地形纹理和地形模型的生成原理，给出其参数设置，重点研究重要参数对纹理和地形生成的影响。仿真结果表明，该设计能有效解决地景逼真度与流畅度互相制约的难点。     

基于CTS 的大地景仿真的参数优化设计

为解决大地景仿真时显示逼真度与画面流畅度相互制约的问题,对基于地形生成系统(creator terrain system,CTS)的大地景仿真进行参数优化设计.结合某型飞机飞行仿真系统研制实例,分析地形纹理和地形模型的生成原理,给出其参数设置,重点研究重要参数对纹理和地形生成的影响.仿真结果表明,该设计能有效解决地景逼真度与流畅度互相制约的难点.     

基于均匀试验设计的地形导航性综合评价

地形导航性评价是在地形辅助导航技术的研究过程中需要解决的问题．根据均匀试验设计的基本原理,设计了一种采用均匀试验设计法来评价地形导航性的方法,即基于均匀试验设计的地形导航性评价方法,解决了对复杂地形的导航性评价问题．     

民机近地告警系统的阈值非关键参数特性

针对民机近地告警系统中报警曲线阈值的非关键参数特性问题,建立民用飞机飞行运动学模型。利用飞机的运动学特性将飞机作为质点,根据离散的马尔科夫链计算地形高度分布建立二维地形模型,在这2个模型的基础上,利用模拟试验统计法,分析飞行员操作延时、地形陡峭程度、飞机法向过载以及飞机航迹倾斜角在内的4个参数对报警曲线阈值的影响,并在Matlab环境下对基于模拟试验统计法的告警系统进行仿真。仿真结果分析表明：在不改变告警曲线阈值走向的情况下,这4个参数会对告警曲线的斜率和范围存在一定影响。     

面向复杂地形应用的星载SAR成像能力仿真分析

针对复杂地形对星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)成像产生较大影响的问题,提出一种顾及目标区域地形参数的卫星成像时长估算方法。利用3维仿真软件进行模拟分析,编程实现目标区域地形因素对雷达成像影响的仿真分析。结果表明：该方法可有效提高星载SAR成像时长解算精度,为优化目标成像进行轨道调整设计提供重要依据。