地炮榴弹杀伤威力参数的优化设计

本文通过分析影响地炮榴弹威力的因素,确定榴弹破片质量 q、破片数 N,破片飞散角α、破片飞散方位角(?)和榴弹空炸高度 H 为优化参数;用榴弹杀伤面积为目标函数.用复合形法对五个参数进行优化,然而使榴弹杀伤面积获得最大值.运用此方法对两种榴弹进行优化,杀伤面积可增加两倍多.     

地炮榴弹杀伤威力参数的优化设计

本文通过分析影响地炮榴弹威力的因素,确定榴弹破片质量q、破片数N,破片飞散角α、破片飞散方位角(?)和榴弹空炸高度H为优化参数;用榴弹杀伤面积为目标函数。用复合形法对五个参数进行优化,然而使榴弹杀伤面积获得最大值运用此方法对两种榴弹进行优化,杀伤面积可增加两倍多。     

基于射击线技术的杀爆战斗部杀伤面积计算

针对杀伤面积进行计算时,通常借助统计学原理建立破片的空间分布规律,并向目标方向投影,从而得到破片密度和杀伤面积,提出了采用射击线技术描述全部破片的飞行轨迹参数和威力参数,完成杀伤面积的计算;基于杀爆战斗部破片飞散参数,建立了破片弹道射击线模型;对杀爆战斗部的杀伤面积进行了计算,得到了杀伤面积与导弹落速、落角、炸高之间的变化关系;计算结果表明：在一定的落角和炸高时,随着导弹落速的增加,破片杀伤面积增大;一定的落速和炸高时,随着落角的增加,破片杀伤面积也增大;在设定落速为500 m／s 时,计算落角分别为20°、40°、60°、80°、90°均存在一个使杀伤面积最大的炸高,由此可确定杀爆战斗部的最佳炸高。     

多项式拟合计算命中目标破片数目

防空导弹普遍采用具有空心锥飞散区的破片式战斗部来杀伤目标要害部位,在进行引战配合仿真和导弹杀伤概率计算时．需要求解破片命中目标的数量。文中采用多项式拟合的方法,对破片覆盖目标面积、破片密度及命中目标破片数进行分析,并通过实例进行了仿真计算。     

弹丸破片速度衰减规律研究

采用理论分析和试验测试相结合的方法,对弹丸破片的速度衰减规律进行了研究.通过理论分析得到计算弹丸破片迎风面积的数学模型,由试验得到某型远程杀伤弹破片的质量分布情况和初速分布情况,通过数值分析,用Matlab绘出了该弹破片速度衰减曲线.结果表明,初速和飞散距离相同的破片,破片质量越大,存速越大.该方法对于计算弹丸杀伤半径和杀伤面积有实际意义.     

破片动态飞散速度的计算

导弹攻击TBM等目标时,在中低空遭遇、大脱靶量、高相对速度情况下,战斗部爆炸后破片动态飞散弹道出现弯曲甚至存在多值问题,以往不考虑这一情况的有关破片动态飞散速度的计算模型已不适用.为此,建立了考虑破片弹道弯曲及多值问题,且适用于任意遭遇情况的导弹战斗部破片动态飞散速度计算模型.模型采用了计算机数值搜索求解方法,解决了复杂弹目交会情况下无法获得飞散速度的解析表达式的问题.利用两个算例,对建立的模型进行了验证,仿真计算结果与实际一致,表明模型是合理、正确的.     

直升机航炮对地面有生力量毁伤的数学模型探讨与修正

航炮是武装直升机的主配武器之一,可以用于对地面目标打击以及直升机空战。探讨武装直升机航炮对地面有生力量毁伤的数学模型,着力分析目前破片杀伤计算模型不完善之处并进行修正。建立了新的破片飞散角计算模型;基于精确的数学模型计算目标受弹面积,利用MATLAB进行定积分计算,消除了对计算模型进行近似处理所产生的问题;在确定椭圆毁伤律参数时,建立了新的计算模型。提出的破片飞散角计算模型、目标受弹面积计算方法、椭圆毁伤律参数计算模型,也适用其他各类火炮对地面有生力量的毁伤计算。     

螺旋切缝对PELE毁伤性能的影响研究

为了研究壳体螺旋切缝对PELE毁伤性能的影响规律,针对切缝数量N、切缝深度H、扭转程度T 3个因素,借助有限元软件并结合随机失效和断裂软化算法开展数值模拟研究,对比已有试验验证了仿真模型的可靠性。结果表明,T变化会对靶后破片的破碎性能和飞散性能产生较大的影响。T增大使破片有更好的破碎性能,形成的破片质量分布具有较大区别,破片排布呈螺旋状且平均飞散面积增大,破片之间空隙变小,提高了杀伤概率,T大于1.5后弹丸前端破碎程度加深,形成的破片数量增多,质量减小。通过正交优化方法确定了3因素3水平的数值模拟方案,对仿真数据进行极差分析得到T是影响PELE出孔孔径的主要因素,N次之,H最小,该研究设定的工况条件下,N=8,H=1.5 mm,T=1.5时,靶板的出孔孔径最大。     

单兵火箭弹炸高优化的数值模拟与试验研究

为研究杀伤战斗部的空炸威力,建立战斗部有限元模型和破片着地坐标计算模型,利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对战斗部动态起爆过程进行了数值模拟。根据模拟得到的破片初速和飞散方向,结合破片在空气中的速度衰减公式以及对无防护有生目标的78 J动能杀伤标准,计算出有效杀伤破片在地面的坐标,并对不同炸高条件下有效杀伤破片在地面目标靶上的分布情况进行分析。研究结果表明：炸高为8 m左右时,战斗部满足杀伤威力指标要求;仿真结果与试验结果基本吻合。     

杀伤弹药杀伤面积的工程计算方法

杀伤弹药的杀伤面积通常根据破碎性试验、球形靶试验和破片初速试验确定。本文采用正态分布近似破片的空间分布,并导出有效破片数随距离的衰减规律,进一步利用破片数随重量分布以及计算破片初速的现有关系,提出一个杀伤面积的工程计算方法。文中给出了四种战斗部的计算结果,均与实测值符合得较好。此方法可以预报各种杀伤弹药的杀伤面积,亦可用于弹丸方案论证。     

基于质点弹道方程的破片外弹道特性分析

为了准确表征破片弹道,基于质点弹道方程和经典破片阻力公式建立了破片运动方程,对典型工况的钢破片和钨破片外弹道特性进行了计算分析。结果表明破片最大射程对应的射角约为21°; 随着破片初始射角的增大,破片落地动能先急剧减小,在约10°射角后又缓慢增加。采用抛物线和射线2种形式的计算方法分析了典型破片在不同初始射角条件下的落地动能和最大射程,该方法对破片最大杀伤半径、破片的毁伤效能评估、杀爆战斗部动静爆试验靶场布置位置的合理性和弹药储存安全距离的判断等方面具有一定参考价值。     

杀伤爆破战斗部起爆方式对地面目标杀伤威力的影响

为提高杀伤爆破（简称杀爆）战斗部对地面目标的毁伤威力,利用靶场静爆试验和数值模拟方法开展了序贯起爆网络下的定向战斗部威力研究。基于LS-DYNA有限元程序分析不同起爆方式下杀爆战斗部的破片飞散规律,编写C语言程序获得有效破片落地时的分布密度和能量分布,结合毁伤概率法计算战斗部在落角、落速、落高不同运动参数下的有效毁伤面积。研究结果表明：偏心两线和偏心三线序贯起爆在定向方向的速度增益为20.3%、19.8%,序贯起爆可有效改善破片的飞散角,提高破片的落地动能和密度,进一步提高战斗部毁伤面积;偏心两线序贯起爆时战斗部的毁伤效能最高,有效毁伤面积增益最高可达809.1%;该毁伤面积计算方法可较好地反映出破片密度和动能对毁伤效能的影响,为不同起爆方式下杀爆战斗部的毁伤评估提供参考。     

基于极限学习的弹丸阻力系数辨识

气动参数对弹丸的弹道特性起决定性作用,在无控弹丸研制过程中,准确获取弹丸气动参数是减小落点散布、提高打击精度的基础与关键.为了进一步提高弹丸阻力系数的辨识精度,基于质点弹道方程,通过数值仿真产生弹道数据,利用极限学习方法在多种噪声环境下实现弹丸阻力系数弹道大数据辨识.该方法随机产生输入权重以及隐含层神经元阈值,随机生成...     

基于LBM的发射装置阀口结构多目标优化

为了优化发射装置内部的阀口结构,减小发射过程中峰值负载,提高发射装置的可靠性与稳定性,针对发射装置中的阀口部件,采用正交试验设计,基于格子玻尔兹曼法(LBM)进行了仿真研究。分析进口角度α、出口角度β、通孔长度L和通孔面积S对峰值负载及出筒速度的影响,得出各因素与响应之间的响应模型。进而,针对不同出筒速度需求,根据所得曲线模型选取弹药所受峰值负载最小时的阀口结构参数,保证弹药发射过程的稳定。对通过此法选出的阀口进行仿真验证,与优化前数据对比,结果表明:优化后阀口结构参数为α=β=45°,L=27.5 mm,S=170 mm²,弹药所受峰值负载降至6 428.4 N,减小了20.15%,低压室最大压强降至0.807 7 MPa,减小了21.42%,出筒速度降低至22.4 m/s,仅减小9.49%。由此可见,优化后弹药最大负载降低明显而出筒速度降低幅值较小,故优化效果显著且方案可行。     

基于改进多层核超限学习机的模拟电路故障诊断

为兼顾模拟电路多故障诊断的实用性和诊断精度,基于仿真诊断模型的测试性应用框架,结合深度学习与核方法的优势,提出一种多层单纯形优化核超限学习机（ML-SOKELM）方法。将有效初选后的数据集输入多层核超限学习机逐层提取故障特征并进行诊断;训练过程中,将各层核参数向量视为待优化变量,运用单纯形法对其进行联合优化。实验结果表明：与常见的深度学习方法相比,ML-SOKELM方法对主观经验依赖性更低,在训练时间大大缩短的同时,还能获得与之相当的准确率;与流行的核方法相比,ML-SOKELM方法在不同模糊度阈值下均能获得较高的诊断准确率。     

基于粒子群优化极限学习机的雷达识别方法

针对相控阵雷达识别的问题,提出一种基于粒子群优化极限学习机(PSO-KELM)的识别方法.在核函数极限学习机(kernel extreme learning machine,KELM)的基础上,引入粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO),求得核函数参数最优解,提高相控阵雷达识别准确率.通过构建雷达数据库,使用粒子群优化极限学习机的方法对不同噪声情况下的雷达数据进行识别,并与核函数极限学习机、核函数支持向量机(kernel support vector machine,KSVM)和半监督式迁移学习(semi-supervised and transfer learning,SSTL)的方法进行对比.仿真结果表明:在不同雷达种类和不同噪声情况下,该方法识别准确率均高于其他方法.     

降低半导体桥/斯蒂芬酸铅发火能量的技术途径研究

进一步降低半导体桥（SCB）换能元件发火能量是微机电系统（MEMS）引信用微型起爆系统发展的瓶颈技术。通过发火感度试验,获得了减小桥区尺寸、增加V型缺口、适当长宽比、降低药剂粒度等是降低SCB发火能量的有效技术途径。在试验方案范围内获得最小全发火电压3.83 V,发火能量0.073 mJ,最大不发火电流229.88 mA. 分析发火现象和电特性曲线得出：SCB换能元的桥区面积7.65×10² μm²,质量3.55×10^-6 mg,临界发火属于电热发火;桥区面积5.68×10² μm², 质量2.64×10^-6 mg,临界发火属于电爆发火。进一步降低半导体桥（SCB）换能元件发火能量是微机电系统（MEMS）引信用微型起爆系统发展的瓶颈技术。通过发火感度试验,获得了减小桥区尺寸、增加V型缺口、适当长宽比、降低药剂粒度等是降低SCB发火能量的有效技术途径。在试验方案范围内获得最小全发火电压3.83 V,发火能量0.073 mJ,最大不发火电流229.88 mA. 分析发火现象和电特性曲线得出：SCB换能元的桥区面积7.65×10² μm²,质量3.55×10^-6 mg,临界发火属于电热发火;桥区面积5.68×10² μm², 质量2.64×10^-6 mg,临界发火属于电爆发火。     

燃料空气炸药二次起爆引信与爆轰云雾动态交会浓度检测方法

燃料空气炸药（FAE）抛撒后形成最大能量云雾爆轰的关键,在于二次起爆引信能否在极短的交会时间内完成快速准确的最优云雾爆轰浓度检测。通过试验和仿真工具验证了利用脉冲超声在云雾介质中的回波衰减对云雾浓度快速检测方法的可行性。为保证试验结果的准确和严谨性,高动态交会环境下引信样机检测的流道内云雾浓度无法与预设环境浓度视为等同。采用计算机数值模拟方法,模拟出100 m/s试验工况下引信与云雾交会过程中检测流道内的气体与固体两相流体浓度分布。结果表明,在浓度分别为75 g/m³、150 g/m³、225 g/m³的交会环境中,引信流道的仿真浓度与脉冲超声在流道内的传播衰减率具有一致性,可为提高FAE武器最优起爆提供分析手段。