水下单光束扫描探测系统光路参数优化设计

针对水下单光束扫描探测系统探测水中近场目标的需求,为抑制海水后向散射干扰,提高系统信噪比,对系统光路参数进行了优化设计。通过推导系统盲区距离公式、水中目标回波和后向散射功率方程,分析了系统探测区域和信噪比同光路参数的关系。在不同水质条件下,基于粒子群算法(PSO)对光路参数进行了优化计算。结果表明:对探测区域为6-10 m的系统,当发射光束与接收视场平行,接收视场半角为9 mrad,收发间距为10.6 cm时,系统信噪比达到最佳。为验证理论模型的正确性,设计了水下激光探测光路模拟系统,测试不同光路参数下系统信噪比,实验结果与理论值一致。优化结果可为水下单光束扫描探测系统光路设计提供理论依据。     

模拟中央空调系统设备光催化分解VOCs的影响

半导体空调设备通常是以引入大量的外气维持适度的含氧量与降低污染物浓度,此一方式将导致空调负荷增加与耗能。本研究模拟中央空调系统的室内环境,在风管回风口处安装紫外光/二氧化钛(UV/TiO2)反应器,探讨以美国冷冻空调协会技术手册标准订定的冬天与夏天温度和湿度为主要操作参数,对于光催化分解挥发性有机物(VOCs)的影响,所选择的污染物为甲苯气体,仿真浓度为(300—400)×10-6。结果显示,甲苯温度效应(22℃、24℃和26℃)对光催化转化速率,经过120 min的光分解测试后,可将模拟实验室内气体浓度降至原甲苯气体浓度的20%,但残余浓度高达60×10-6;湿度效应(40%、50%和60%RH)对光催化甲苯转化速率,则仅在高温及高湿条件略为增加,因甲苯和水在触媒表面的竞争也会吸附甲苯气体;而在紫外线照射下会生成较甲苯气体更难分解,二次产物在本研究中并未检测。     

小口径火炮引信弹链电磁感应装定仿真分析

小口径火炮在防空反导近程防御中得到了广泛的应用,要求其在很短的反应时间内,必须实时地通过火控系统及弹药引信的快速信息交联技术实现引信的快速自动感应装定。炮口感应装定和弹链感应装定是目前国内外常用的方式,其中后者更适用于转管火炮,由于装定磁场不规则,理论研究非常重要。初级线圈缠绕在弹链发送器上,次级线圈在引信中,构成电磁耦合回路;采用电磁感应方式将火控信息及时地传递给引信;引信电路经过解码分析得到装定信息,从而实现对弹丸的精确控制。利用ANSYS建立弹链电磁感应装定分析模型,讨论架体材料和输入频率对耦合回路输出的影响,完成了准动态感应装定过程分析,对工程化设计具有指导意义。     

水中测速涡轮高速旋转下的空化特性研究

水下常规弹药引信可利用外置涡轮获得其自身运动速度,研究高速旋转涡轮的空化特性对引信测速、测距误差的分析具有重要意义。该文从空化的发生和发展机理出发,针对水流速度为10m/s和8m/s下的不同空化数,分别利用数值仿真和空化水洞实验对涡轮空化形态和动力学特性进行了研究,并分析了空化条件下的涡轮转动。根据仿真和实验的结果,对涡轮空化发展的各阶段特征进行了分析比较。结果表明,数值方法能较好的预测涡轮空化的发展规律和空化下的涡轮动力特性;在一定的水流速度下,涡轮的转动速度随空化数的降低先略有升高然后降低;在一些水流速度和空化数下,涡轮转速信号具有明显的低频周期性变化。     

浅层地震反射波法在场地地震安全性评价中的应用

该文以石家庄市石西500kv输变电工程为例,研究浅层地震反射波法在场地地震安评价中的应用条件、效果和范围。实例表明:浅层地震反射波法在场地稳定性和地震效应评价中起到了重要而不可替代的作用,对查明场地覆盖层厚度,配合钻探进行岩性划分,探测隐伏活动断层具有明显的作用。该文为今后在场地地震安评中勘察技术的选择提供了有意义的借鉴。     

变温度环境下引信与武器平台时钟同步方法

将双向时间戳交换方法应用于引信时钟同步领域时,偏置和漂移测量需要在同步源和终端之间多次交换绝对时间信息,采用出厂温度-频率(TF)函数精度较低,TF表插值法需要多次同步,不适用于引信装定,为此提出了变温度环境下引信与武器平台时钟同步方法。该方法改进了双向时间戳同步方法,采用事先约定的定长码元代替绝对时间交换进行时钟同步,且利用引信时钟源温度漂移统计结果和装定信息同步阶段测量结果进行温度漂移预测。经过仿真和试验验证表明,该方法能够获得稳定的时钟起点,并在一定的温度范围内获得比仅用时钟源温度漂移统计结果修正和TF函数修正更小的时钟同步误差。     

小攻角下的水中引信前置涡轮转动特性和空化研究

为了获得小攻角下水中引信前置涡轮的转动特性,理论分析了小攻角下涡轮的转动情况,并建立了仿真模型和试验方案。以此为基础,针对0°攻角和5°攻角,获取了0~35 m/s来流速度下的涡轮转速。在10 m/s来流速度下,针对无空化以及空化数为0.2~1.0的情况,利用仿真和试验结果对比分析了0°攻角和5°攻角下相应的涡轮转动和空化特性。研究结果表明,仿真结果与试验结果基本一致,较好地预测了涡轮的特性。与0°攻角情况下相比,在较低来流速度（小于20 m/s） 下,5°攻角情况下的涡轮转速偏大,高速下反之;在发生空化时,5°攻角情况下的涡轮失去了原有转速信号的周期性变化,并在更低的空化数下停转。     

动态条件下电磁轨道炮膛内磁场和电场分析

针对动态条件下电磁轨道炮膛内磁场和电场分布特性研究缺乏的问题,提出一种数值计算方法。基于磁扩散方程和安培定律,利用测得的动态实验数据和炮尾处磁通密度值,通过有限元计算,确定电枢区域和导轨区域的电流密度值;进一步计算得到电枢前端及后端中轴线各考察点磁场和电场分布特性。结果表明：随着与电枢距离的增加,各考察点峰值磁通密度逐渐减小,电枢前端各点衰减速度远大于后端各点;炮口时刻各考察点峰值电场值为膛内发射过程的数倍。提出的方法能够有效计算轨道炮智能炮弹部位感应电场和磁场,计算结果有助于智能炮弹电磁屏蔽设计。     

紧凑型爆磁换能电脉冲源设计及实验

针对爆磁压缩发生器用种子电源,设计了一种紧凑型爆磁换能电脉冲源。通过建立磁体爆磁换能的磁电转化模型,研究了爆磁换能电脉冲源的工作机理和作用过程。对紧凑型爆磁换能脉冲源中开路磁体的静磁场进行了解析计算和数值模拟,得出了磁体截面磁通量的计算方法,为脉冲源的设计提供了理论参考。对不同磁体材料和起爆方式的脉冲源进行了实验研究,得到了脉冲源的输出感应电动势、输出电流及负载电压曲线。结果表明：N35爆磁换能电脉冲源（双端起爆）在1.2 μH的电感负载上输出了1 100 A的脉冲电流;采用高性能磁体材料可在负载上获得更高的输出电流及能量参数;单端起爆能量转化效率η_t≮14.6%,双端起爆能量转化效率η_t≮24.4%;爆磁换能电脉冲源仅适合于驱动较低阻抗的负载,作为螺线管型爆磁压缩发生器的种子电流时选择间接馈电方式更加合理。     

并联电爆炸丝断路开关断流特性模拟与分析

为了研究电爆炸丝长度、根数以及直径对并联电爆炸丝断路开关断流特性的影响,理论分析了并联电爆炸丝断路开关的物理模型,推导了相关设计参数的计算方法,建立了基于时变电阻的仿真模拟模型,并分析了断路时间、断路电流和断流效果等特性的变化规律.结果表明该模型很好地符合实验结果,并能够很精确、便捷、直观地得到电爆炸断路开关断流的一般规律,为设计并联电爆炸丝断路开关的参数选择提供了参考依据.