身管冷径向锻造残余应力的模拟研究

身管是自动武器的核心部件,冷径向锻造是制造自动武器身管的一项新工艺。冷径向锻造后的身管通常需要后续的机械加工,且身管在动态的高温高压载荷下射击,锻后身管中的残余应力将直接影响身管后续加工中的尺寸精度及身管使用时的疲劳寿命。为了预测冷径向锻造身管内的残余应力分布及影响残余应力分布的各参数,建立了模拟身管的冷径向锻造及回弹过程的轴对称模型,得到了回弹后身管内的残余应力分布,并分析了各工艺参数对锻后身管内残余应力分布的影响规律,为进一步控制锻后身管内残余应力的分布提供了参考。     

高应变率下弹道明胶的本构模型研究

为了更好地进行枪弹和破片终点效应的数值模拟工作,综述了弹道明胶物理性质的实验研究现状;分析了应变率相关超弹性本构模型和流体弹塑性本构模型的特点,结合相关实验数据推导得到了弹道明胶的状态方程系数;进行了球形杀伤元高速侵彻弹道明胶的实验,并建立了对应的有限元模型;两种不同本构模型得到的数值结果与实验数据的对比表明,在高应变率下流体弹塑性本构模型能更好地模拟弹道明胶响应。弹道明胶虽然是一种应变率敏感材料,但在高应变率下由高压导致的材料可压缩性占主导,其物理响应可以用一定形式的动载本构关系（流体弹塑性本构）予以近似。     

内弹道循环的随机模拟

从试验设计角度出发,借助动力学仿真软件ADAMS开发的内弹道计算模块,对内弹道循环进行了随机模拟.以机枪弹内弹道循环为例,选择装药量、火药力、药厚为设计变量,设计目标为最大膛压值及弹丸出膛口速度.分为确定正态分布均值及方差、选择相应方式进行试验设计、生成工作空间矩阵等步骤.每次试验设计取工作空间矩阵中的一行参数进行仿真.     

基于逆向动力学的步兵头盔舒适性数值分析

为了研究头盔对士兵头颈部肌肉活动的影响,建立了“盔—头—颈”肌骨模型。采用肌群激活程度作为头颈部舒适性评价标准,通过肌肉活动度最大/最小模型解决肌肉募集冗余问题,基于逆向动力学分析了头盔质量、质心位置和下颚带束紧力对头颈部肌群活动特性的影响规律。结果表明：在矢状面内,头盔质量和质心位置共同影响颈部肌群激活;在冠状面内,当头盔质量产生的附加侧弯力矩小于相应的阈值时,颈部肌群激活基本上不随头部质心位置的变化而变化;提高束紧力有利于增强头盔的跟随稳定性但增加了下颚肌群的激活程度。文中建立的“盔—头—颈”模型可以计算不同状态下肌肉激活程度的变化,头盔的设计和使用过程中可以采用该技术进行定量分析。     

基于局部稳定性测度的战术移动自组织网络拓扑优化抗干扰技术研究

针对MANET组网模式下的战术无线通信网络,节点可灵活自组,通信方式多样化,但经多跳转发的传输链路易受干扰影响而导致整体路径失效,受干扰威胁较大的问题,除采用一系列物理链路级传统抗干扰手段外,还应通过控制和优化拓扑结构,提高干扰下通信系统对节点和链路失效的容忍度和网络性能恢复能力,这也是提高路由等上层协议的可用性和生存能力的基础。以复杂系统理论为指导,在图论和随机过程理论的基础上分析不同通信环境条件变化对干扰阻塞状态的影响,判别节点重要度和网络概率连通性,提出了一种基于局部稳定性测度的拓扑优化方法,用于构造高可靠网络。通过仿真实验分析,验证了该方法的有效性,可提高实际动态传播条件下的军用通信网络的抗干扰能力和自优化能力。     

身背负重对士兵行军步态影响试验研究

为了研究负重大小和负重位置对士兵行军步态的影响,采用三维运动捕捉测试技术获取士兵负重行走下肢步态,采用足底压力测试系统得到足底步态。试验结果表明：负重大小对士兵的步态有显著的影响,当负重大于20 kg时表现出显著变化。虽然较小质量的负重布置位置对士兵的主观感受未产生影响,但试验结果却表明较小质量的负重改变了士兵行军的步态,其中前后左右均匀布置重物对士兵行军步态影响最小。该研究结果为单兵综合作战系统的负重布局和士兵负重标准的制定提供定量参考。     

典型使用条件对大口径机枪枪管寿命影响研究

大口径机枪枪管寿命与使用方式、使用条件密切相关,研究使用条件对大口径机枪枪管寿命的影响问题对于安全、有效地使用该类武器具有重要意义。选择环境温度、冷却周期射弹总量和换弹箱停留间隔时间3个使用条件,采用枪管热-弹耦合有限元模型计算枪管铬钢结合部位瞬态应力,使用局部应力-应变法计算枪管铬钢结合部位寿命,分析使用条件对枪管使用寿命的影响情况。进一步采用实物寿命试验验证使用条件对枪管使用寿命的影响,获得了定量影响规律,建立了环境温度、冷却周期射弹量、换弹箱停留间隔时间与寿命关系近似模型,为科学地使用该类大口径机枪提供了参考依据。     

典型小口径自动步枪热散形成原因分析与结果预估

热散现象是小口径自动步枪在连续射击后出现的射弹散布异常现象,对热枪状态命中率和作战效能有重要影响,形成机理尚不完全清楚。通过冷热枪对比试验发现,热枪状态下枪管向铜材料弹头壳传热,弹头壳温度升高、材料变软,弹与枪相互作用,使弹头出膛速度偏角和弹轴摆角大幅度增大,这是热散的主要原因。基于试验获得的热散机理,提出一种典型小口径自动步枪热散分析计算方法。该方法采用分段建模和参数传递方法,通过建立热枪状态枪管温度场和应力场分析模型、弹-枪相互作用热力耦合计算模型和随机外弹道及射弹散布计算模型,实现了热枪状态射击密集度的定量分析计算。计算结果与试验结果基本一致,为小口径自动步枪热散问题定量分析提供了有效预估策略。     

基于DSM的峰谷分时电价

合理的峰谷分时电价可有效改变用户的用电模式,保证电力系统可靠、高效运行。针对峰谷分时电价执行过程中产生的一些问题,如峰谷分时电价效果明显滞后、用户反应过度、购电政策缺乏弹性等,提出峰谷分时电价制定时需遵循的一些基本原则,包括峰谷分时电价体系必须满足DSM总体目标原则、时段划分与价格拉开比确定原则、合理规避供电公司经营风险原则和确定合理的用户响应曲线原则,并建立峰谷分时电价数学模型,通过算例验证模型的有效性和可行性。     

基于径向约束的单兵光电瞄具建模与仿真

为研究单兵系统作战演示系统,分析了线性、非线性光电瞄具模型,建立了基于径向约束的光电瞄具标定模型,给出了瞄具所要标定的内、外部参数和标定步骤.对光电火控系统光电瞄具进行了标定,通过编程得到了标定后的光电瞄具的成像,在不同距离射击时对某物体的成像数据与图像进行了计算与仿真.仿真结果表明,利用径向约束的方法能够正确反应光电...