火箭弹在定向管内碰撞运动的仿真研究

建立了火箭弹在定向管内运动的碰撞模型,并分析了火箭弹在管内运动的受载情况,在此基础上,对火箭弹在管内的碰撞运动过程进行建模和仿真计算,得出其运动规律。质量偏心、推力偏心和弹管间隙是影响火箭弹在管内碰撞作用和初始扰动参数值的主要因素,在考虑上述因素存在情况下,对火箭弹的碰撞运动进行仿真计算,得出一些有益结论。仿真研究为某火箭炮发射动力学分析和射击精度提高打下基础,为火箭弹和定向管的结构优化设计与制作提供参考和借鉴。     

弹性地基梁小波有限元分析

为了提高有限元法对弹性地基梁的变形和固有振动的分析精度,将小波分析的“多分辨”分析思想引入传统有限元法。利用Daubechies小波尺度函数作为单元插值函数,构造了用于弹性地基梁弯曲变形和自振固有频率分析的小波单元,给出了单元矩阵的计算方法。经编制程序,对典型算例计算表明,在总自由度数相当条件下,该单元分析精度高于传统三次弹性地基梁单元,特别是在低阶固有频率的分析中具有更明显的优势。     

基于掩模和俯仰角补偿的视觉自运动估计

提出了一种基于掩模M估计和俯仰角补偿的移动机器人自运动的单目视觉估计方法。在6-DOF自运动模型的基础上,提出了一种适合于乡村道路环境的4-DOF自运动估计模型,以此为基础,采用一种多尺度的超复小波相位相干理论来鲁棒地估计缺乏规则纹理的路面图像的微小运动,设计了一种掩模M估计对运动向量进行优化估计,并提出了一种俯仰角补偿算法克服乡村路面颠簸有效地估计机器人偏航角、俯仰角增量和平移增量。在乡村道路环境下,利用某自主机器人采集的实际数据对算法进行了仿真试验,运动估计结果与车载GPS/INS捷联系统做了对照。实验结果表明了自运动估计算法的有效性。     

基于粗集的武器研制风险分析的解释结构模型

根据风险分析及其在火箭武器研制领域的实际,提出在辨识风险因素后利用粗集处理专家识别的层次风险因素,将系统工程理论中的解释结构模型法运用于风险分析的新思路。分析了某火箭炮改进项目总体方案的风险,建立了该方案的风险模型和解释结构模型,从纷繁的风险因素中找出了相互影响的内在联系,并根据其解释结构模型得到了某火箭炮武器系统改进的风险管理建议。     

基于有效模态质量的有限元建模

介绍一种简单的基于有效模态质量与结构质量的比值Σmeff/m来判断有限元模型精确度的方法,给出了基于多自由度系统的理论证明.在通过试验验证了某空间相机及其支架各自有限元模型正确性的前提下,针对二者之间的特殊连接结构采用三种建模方式,分别计算整体结构的有效模态质量和模态频率,其中Σmeff/m比值最大的模型所对应的模态频率计算值与试验值最接近,误差在5％之内.有效模态质量是判断有限元模型好坏的重要参数,该方法对一般结构的有限元建模工作有一定的借鉴作用.     

某型转管机枪刚柔耦合多体发射动力学仿真

以某型转管机枪为对象,研究了将CAD软件中复杂实体模型导入到ADAMS软件中的方法;考虑转管机枪实际射击条件下土壤本构关系和射手边界问题,建立了驻锄—土壤参数模型与人—枪参数模型;以多刚体动力学和柔性多体动力学理论为基础,采用ADAMS/Flex柔性体模块,建立了某型转管机枪刚柔耦合的虚拟样机仿真模型.通过对所建立的模型构件之间添加相互作用力,并进行多体发射动力学仿真和分析,获得了自动机运动过程中各主要部件的动力学特性.选取机枪自动机的速度和位移为校验指标,通过与试验数据中枪口响应位移比较,证明建立的刚柔耦合模型科学合理、准确有效,为该枪后期的结构优化与改进提供了模拟试验平台.     

基于最优控制的系统时变非线性参数模糊辨识

针对运动状态下结构连接处的时变物理参数对研究结构动态特性与工程实际应用具有重要价值,提出了一种结构连接处时变非线性物理参数辨识方法。该方法利用每个子结构的动力学模型,将结构连接处的非线性恢复力作为模型的输入,利用最优控制理论与模糊数学的方法辨识出结构连接处的非线性恢复力,并应用子结构法计算出结构连接处的响应。最后利用最小二乘法拟合了非线性恢复力。计算出非线性恢复力的时变系数。仿真算例表明了该算法的有效性。     

舰载机着舰纵向非仿射模型控制器设计

针对舰载机着舰的纵向非仿射模型,考虑舰尾流扰动的影响,提出基于非仿射模型的预设性能的控制律方法。与传统反演方法通过设置假设条件将舰载机模型转换成仿射形式不同,将舰载机模型转换为更一般的非仿射形式,放宽了假设条件,并在此模型基础上设计控制律方法,使高度、迎角、俯仰角和俯仰角速率等误差满足预先设定的范围。该方法减少了计算量,控制器结构更加简单,同时对舰尾流扰动具有较强的鲁棒性,提高了着舰航迹精度。     

远程多管火箭发射动力学仿真

远程多管火箭发射动力学仿真是进行远程多管火箭动态设计和提高武器系统性能的前提。对某简易控制远程多管火箭发射与控制动力学进行了深入的理论、计算和试验研究,建立了远程多管火箭刚弹耦合的多体系统发射动力学模型和发射动力学方程。在远程多管火箭发射动力学理论研究的基础上,形成了远程多管火箭发射动力学数值仿真系统。对远程多管火箭在发射过程中振动特性和动力响应进行了数值仿真,仿真结果得到了试验结果的验证。     

基于混沌搜索的600KW风力机塔架结构优化设计

采用有限元方法对风力发电机塔架进行模态分析,得出了不同结构参数下塔架的固有频率;然后采用支持向量机（the Support Vector Machine）建模方法,建立了塔架结构参数与固有频率之间的快速计算模型;以混沌搜索为寻优手段,对塔架结构进行了优化;将优化结果和正交优化结果进行了比较,并采用有限元方法对所得塔架结构进行强度校核。研究深化了风力机的仿真设计,取得了较好的效果。     

图像自寻的火箭弹侵彻航母仿真分析

图像自寻的火箭弹侵彻航母效果是其作战使用的重要依据。根据弹丸与航母特性构建其几何等效模型与仿真模型,并运用LS- DYNA进行数值仿真;通过对仿真结果的破坏形貌与贯穿极限速度进行验证,表明模型符合实际;利用所建模型进行了不同条件下的侵彻仿真,并根据弹丸的加速度极值分析了其整体受力过载情况,通过对采集的部分关键点进行分析,获取了弹丸局部应力应变情况及其对飞行甲板和舰岛防护板的破坏效果。结果表明,火箭弹对飞行甲板的侵彻性能较好,但对舰岛侵彻效果有限。     

溅落点散布误差对火箭助飞鱼雷射击效率影响研究

为分析研究溅落点散布误差对火箭助飞鱼雷对目标射击效率的影响,分析建立了火箭助飞鱼雷空中和水下弹道模型,以及对目标的自导检测模型,进而建立了基于蒙特卡罗法的火箭助飞鱼雷发现概率计算模型,并就火箭助飞鱼雷溅落点散布误差对发现概率的影响作了仿真计算.仿真结果表明,在影响火箭助飞鱼雷发现目标概率的诸多因素中,溅落点散布误差是主要的因素之一,对于特定的声自导系统,溅落点散布误差在一定范围内对发现概率的影响较为平缓,只有超过一定值后,发现概率才快速下降.     

玻璃钢定向器热弹性能数值仿真与分析

玻璃钢定向器在火箭弹和高温燃气流作用下,呈现出热弹耦合的复杂力学特性。采用有限元法对某型号玻璃钢定向器进行燃气流场和热弹耦合数值仿真与分析,掌握了燃气流场的分布及对定向器的影响情况,得到了玻璃钢定向器热-结构耦合的各数值结果和热弹特性,了解了物理特性参数变化对定向器热弹性能参数的影响规律。结果表明燃气流对定向器热作用非常强,定向器经热传导从内到外温度呈梯度分布,经5分钟后,管体温度逐渐和周围空气介质温度趋于一致,物理特性参数变化对定向器热弹性能参数值产生一定的影响。本仿真研究为玻璃钢定向器的热性能设计和结构设计提供了理论依据和重要参考。     

某火炮弹丸发射强度仿真分析

以非线性瞬态动力学理论为基础,并以测试材料参数及膛压曲线为依据,建立了某高速弹丸发射过程中的力学仿真模型;应用数值仿真分析方法,对该模型进行了发射强度仿真和分析,得到了某高速弹丸在发射过程不同时刻的强度参数结果,计算结果与实弹实验结果基本吻合.结果表明,所涉及内容及方法可以为今后该弹丸的改进及同类弹丸发射强度研究工作提供了理论参考与依据.     

火箭武器对巡航导弹的毁伤效能研究

建立了某火箭武器拦截巡航导弹的毁伤概率模型，分别研究了在集火射击和多射击诸元的情况下对目标的毁伤概率，采用MATLAB语言编制了仿真软件，用蒙特卡洛法进行了仿真计算。仿真试验结果表明，当目标散布较小时，采用集火射击体制对目标的毁伤概率较高；当目标散布较大时，采用多射击诸元体制对目标的毁伤概率相对较高；若在航路上能对目标实施多次齐射，该火箭武器系统能够以较大概率毁伤巡航导弹。     

快艇机动规避直升机火箭弹攻击战术仿真

提出了一种快艇运用其高速、高机动特性防御直升机火箭弹攻击的战术. 对不同战术想定下快艇机动规避直升机火箭弹攻击的方法分别进行了定性和定量分析, 推导出了火箭弹的运动模型、弹着点散布模型以及火箭弹对快艇的命中判断模型. 对快艇在不同机动方案下规避火箭弹的成功概率和成功枚数进行了仿真计算. 根据仿真结果得出了在特定想定下快艇利用自身特性成功规避直升机火箭弹攻击的机动策略和方法. 结果表明: 当采用最大航速最大舵角转向和在全速航行时采用紧急制动转向方法机动的规避效果最好; 其次是采用巡航速度加速转向或匀速转向机动; 最后是采用航向不变, 紧急变速的方法机动.     

固体火箭发动机可靠性分配——随机枚举的Monte-Carlo法

本文应用系统工程的思想,结合可靠性在固体火箭发动机分配中的工程实际,采用随机枚举的Monte—Carlo法,以发动机研试费用最少为约束目标,对固体火箭发动机各组/部件进行可靠性分配,使发动机整机可靠性满足总体的指标要求。本文给出了Monte—Carlo法应用程序框图及发动机组/部件研试费用数学模型。     

12.7mm口径空心弹丸空气动力学特性分析

为了更深入的了解空心弹丸的空气动力学特性,对空心弹丸和实心弹丸的外弹道流场分别建立了三维无粘Euler方程,并对两者的外弹道过程建立了弹丸质心运动微分方程组。以12.7mm口径实验弹为对象进行数值模拟仿真计算。通过对比分析,得出:由于结构特别,空心弹丸的阻力系数比实心弹丸小很多,并且在外弹道过程中,空心弹丸能够更好的保持飞行速度和弹道高,更有利于提高自动武器的射击效果。     

平台式相控阵导引头视线角速率提取技术研究

针对全捷联相控阵雷达导引头隔离度（disturbance rejection rate, DRR）正反馈失稳风险,提出了一种将相控阵安装在平台框架用于隔离弹体干扰的新思路。通过对相控阵和平台模型进行简化,利用空间角度关系及平台随动特性,构建4种适用于平台式相控阵雷达导引头视线角速率提取的方案,选取不同的〖JP2〗制导信号输出点,分别研究方案的隔离特性及制导信号跟踪能力。研究结果表明,4种方案均能有效规避DRR干扰影响,其中平台随动能提高制导信号的提取精度,雷达测角输出点优于平台角速率陀螺输出点,并具备跟踪高频信号的能力。