舰艇舱室内爆毁伤的建模与仿真分析

半穿甲反舰导弹战斗部在舰艇舱室内部爆炸具有高效的毁伤能力.通过对舱室结构特性的分析,结合内爆热辐射和焊接对材料性能的影响,应用温度相关和应变率效应材料模型,采用流固耦合方法对舰艇舱室在爆炸荷载下的动态响应过程进行了数值模拟,分析了舱室内部的流场变化和内壁面爆炸荷载的分布情况,得到了舰艇舱室在爆炸冲击波作用下的响应特性和破坏机理.结果表明,舱内爆炸下,加筋结构的破坏方式为沿加筋部位发生局部剪切破坏,不会看到结构整体大变形;角隅部位是舰艇毁伤的薄弱部位,在爆炸荷载作用下舱室容易沿焊接影响部位发生撕裂.     

弹塑性边界下水下爆炸气泡动态特性的数值仿真研究

水下爆炸气泡与弹塑性结构边界的相互作用问题研究具有重要意义.运用有限元软件MSC.Dytran建立三维气泡模型,对水平弹塑性薄板边界条件下的水下爆炸气泡运动特性进行了研究,并分析了流固耦合作用.引入无量纲参数n=爆距/最大气泡半径,分析了不同n值条件下的气泡运动参数,将其与无边界影响的气泡参数进行比较,发现n≥2时,可忽略弹性边界影响,气泡作理想球体模型处理;对气泡收缩引起流体出现锥形空化及射流等现象进行了分析,发现该种射流是造成弹性板产生冲击变形、破坏的能量之一,并通过爆炸试验得到证实.     

再制造系统模型及其牛鞭效应H∞控制

针对再制造系统中的牛鞭效应,提出了H∞控制方法。该方法在考虑了制造商的实际库存和消费者的虚拟库存两种库存的基础上,建立了再制造供应链系统模型;并采用制造、再制造和库存的偏差波动与需求的偏差波动之比来定量描述系统中的牛鞭效应;在保证系统稳定性的前提下,利用H∞控制理论重新设计系统的制造和再制造策略,给出了在消费者需求波动最差的条件下牛鞭效应的H∞控制方法。通过仿真实验证明该方法的有效性,系统中的生产和库存波动趋于平滑,牛鞭效应得到有效控制。     

装药约束对腔室爆炸冲击波传播特性影响的数值分析

基于显示动力分析有限元程序 LS-DYNA3D,用流固耦合数值分析方法对炸药装药在腔室中心、墙角、地面中心、墙棱边等不同约束情况下爆炸冲击波的传播特性进行了数值计算.分析了腔室爆炸冲击波发生正、斜反射、马赫反射以及叠加现象下,腔室特殊位置处冲击波的压力变化情况.对比几种装药约束对冲击波传播特性的影响,在腔室多约束装药条件下爆炸相对于低约束装药有更好的冲击波毁伤效应.     

化工园区火灾爆炸风险网格矩阵叠加分析

为了研究化工园区火灾爆炸事故的个人风险和社会风险问题, 首先, 基于网格划分技术将评价区域划分成网格矩阵; 然后, 采用蒸气云爆炸模型(VCE)模型和沸腾液体扩展蒸气爆炸(BLEVE)模型公式分析事故后果严重程度; 第三, 运用风险叠加原理, 构建化工园区初始火灾爆炸引发连锁事故的死亡概率模型; 最后, 绘制基于风险概率叠加效应的个人风险概率图和社会风险概率图. 结果表明: 个人风险主要取决于危险源的物化特质、地理位置、事故概率等. 区域社会风险除取决于个人风险外, 还取决于人口数量. 基于网格划分及风险叠加耦合技术的化工园区火灾爆炸风险分析, 对有效采取防控措施, 阻断连锁途径起到重要作用.     

一种增强型基于失败者淘汰的多模态烟花算法

提出一种增强型基于失败者淘汰制的多模态烟花算法。该算法采用一种新型的考虑位置特征的映射规则,把超出爆炸空间上边界的爆炸火花映射到爆炸空间上边界附近的区域、把低于爆炸空间下边界的爆炸火花映射到爆炸空间下边界附近的区域。所提算法引入了自适应调整爆炸火花数量参数的策略,以更好地平衡算法的全局和局部搜索能力。选取CEC2013标准测试函数集中的28个函数进行测试,实验结果表明所提算法具有更优的搜索性能。     

串联随进战斗部前后级影响数值仿真

利用Autodyn进行了破爆型串联随进攻坚战斗部爆炸场数值仿真,得到了装药的爆炸压力、速度和温度分布,获得了作用在随进子弹头部和子弹装药炸药内的爆炸响应冲击波压力-时间历程,得到了爆炸过载及其对随进后级的速度降。仿真结果表明,子弹装药炸药具有不被前级爆炸所殉爆的安定性和足够的随进速度,爆炸过载满足子弹引信解除保险要求。对比静爆实验结果,数值仿真与实验基本相吻合,这种方法可以为随进战斗部设计提供依据。

Abstract：

Using Autodyn software,the explosive field of demolition-blast traveling hard structural tandem warhead was investigated by numerical simulation. The blast pressure,velocity and temperature distributions were gained. The response blast shock wave pressures varied against time of sub-munition fore-body and charge were calculated. The explosive overload and velocity drop-off of sub-munition were obtained. Simulation results show that sub-munition charge has sympathetic detonation security and enough traveling velocity,and explive overload can meet sub-munition fuze arming demand. Numerations agree with test results,which can support the base for this type warhead design.     

涨跌停板制度对股市极端风险的影响——基于沪深A股与港H股的比较研究

极值理论近来常用于股市极端风险测度,然而涨跌停板严格抑制了极端风险数据的变异性,不但影响了极值POT模型的有效性,并常常造成其阈值难以确定,而当前约束条件下的相关研究却还较为匮乏。本文利用极值理论POT模型对沪深A股及港H股的极端风险进行了测度比较分析,引入峰度法较好地解决了POT模型阈值难以定量选取的问题,实证结果表明,涨跌停板以上下尾部不等效的方式显著地抑制了极端风险水平,使得即使在较低置信水平95%下,POT模型依然比VaR模型有效,而VaR模型非但没有低估反而普遍存在高估现象。最后,本文还定量分析了涨跌停板制度对股市极端风险数据分布结构的影响。     

埋地介质地雷电磁散射计算

为降低超宽带合成孔径雷达探雷中地雷检测的虚警,需要根据地雷的电磁散射特J陛设计检测器.把介质地雷等效为双圆柱结构,利用旋转体的结构特征用矩量法计算了半空间地雷的电磁散射,对各个步骤进行了详细分析.最后给出了某型号埋地塑料地雷电磁散射的计算结果,并与相同条件下同型号金属地雷的电磁散射进行了比较,分析了两者的不同特性,结果表明相同条件下介质地雷的散射回波与金属地雷的回波非常相似,但幅度明显小于金属地雷.     

手枪弹入靶参数对软防护人体钝击影响分析

为研究手枪弹入靶参数对带软防护人体钝击效应影响情况,基于人体上躯干数字模型,建立了手枪弹钝击带软防护人体上躯干的有限元计算模型,分别以3种入靶速度撞击心脏、肝脏、肺脏和胃4个部位,基于有限元法对手枪弹钝击带软防护人体上躯干的冲击响应进行数值计算,仿真结果定量揭示了手枪弹在不同入靶速度和位置下,钝性带防弹衣的人体产生损伤的压力传递机制及入靶参数对钝击效应影响规律,为软防护冲击效应分析与损伤评估提供了基本数据。     

海底掩埋物体的目标强度与信混比分析

小掠射角声波照射下的掩埋物体散射声场计算,对水声探测系统的设计十分重要。现有基于声线理论的方法,无法计算小掠射角声波照射下的掩埋物体散射声场。基于波数积分声场模型和虚源方法,开发了可计算海底掩埋物体三维散射声场的模型软件。通过引入等效目标强度的定义,仿真计算了掩埋圆台和球壳的等效目标强度和回声信混比,并分析了掩埋深度和声波掠射角对信混比的影响。结果表明,用单基地方式工作时,掩埋物体的回声信混比总是很小,探测十分困难,若采用双基地探测,当掩埋深度达到30cm时,信混比可提高40dB以上,对掩埋物体探测系统的设计具有参考价值。     

小型侵爆战斗部毁伤多层靶板威力分析与仿真

通过分析弹靶结构,优选可靠的分析方法,对小型半穿甲侵爆战斗部毁伤多层靶板目标的威力进行了理论计算,并利用AUTODYN-2D计算软件,建立了最优化数学模型,对侵彻与爆炸成坑过程进行了分段数值仿真,并与相关实弹数据进行比较,各组数据均显示该种结构的侵爆战斗部在特定弹目交汇条件下,弹体强度满足要求不会产生明显变形,峰值过载不超过装药应力安全限,而且爆破中心位置理想,毁伤效果满足战术指标要求,仿真结果具有较高的可信度,可为同类战斗部的方案设计提供参考。     

拦截鱼雷作战的深弹布设优化决策模型

在悬浮式深弹拦截鱼雷作战中,深弹布设是影响作战效能的关键因素。在分析深弹对鱼雷拦截概率及其影响因素的基础上,提出了深弹阵对预定拦截线有效覆盖率的概念;考量深弹的布设数量及阵形因素,建立了拦截概率的计算模型和深弹布设的优化决策模型;采用随机模拟和二项分布的正态逼近方法估算拦截概率,通过对可选方案的比较得到深弹布设的最优策略,并分析了模型的有效性。结果表明,该方法可为装备的指控自动化系统研发、战训法研讨提供参考。     

温度循环条件下固体装药应力及累积损伤研究

为考察外界环境对固体火箭发动机的影响,基于热粘弹性模型,利用有限元方法对其装药进行了温度循环条件下的顺序热应力耦合模拟,给出了温度场和应力场,建立了基于应力的累积损伤模型,研究了其累积损伤及主要影响因素。结果表明,温度循环条件下,装药内部产生交变应力,导致损伤累积。温度转换期间累积损伤增长较快,特别是在高温向低温转换期间,影响最大,并且随着升降温速率的增加,累积损伤显著增加。这为准确评估外界环境对固体火箭发动机的影响提供了参考。     

基于蒙特卡罗仿真的战斗部参数优化设计

建立了基于蒙特卡罗仿真方法的战斗部毁伤效率评估模型,提出了将蒙特卡罗仿真结果下的毁伤概率最大作为战斗部威力设计原则,通过对各种设计参数取不同值时毁伤概率大小的对比,得到了各参数的最优值或最优取值范围。针对某特定雷达目标,应用此方法对战斗部参数进行优化,成功实现杀伤爆破战斗部的威力设计。     

一种解决混联系统组合爆炸问题的贝叶斯网络

针对传统三层节点贝叶斯网络(Bayesian network,BN)在系统可靠性分析中的组合爆炸问题,提出了一种适用于复杂混联系统的级联BN建模方法.首先,在引入s类(f类)节点基础上建立了描述并联(串联)逻辑的信息通路模型,进而通过为通路模型各节点赋予同逻辑的条件概率参数,提出了构建并联(串联)系统等价级联BN的方法;其次,结合"超级方框"的概念分析了将典型串并联、并串联系统转化为等价级联BN的方法,并基于系统可靠性框图(RBD)相关矩阵,设计了将复杂混联系统转化为等价级联BN的算法-Generate-Chain-BN;最后,分别建立了某混联系统RBD的等价三层节点BN和级联BN模型,对两种BN进行了对比计算.理论和实例分析均表明,本文建立的级联BN可将原三层节点BN的空间和时间复杂性由指数级降到线性级,解决了三层节点BN固有的组合爆炸问题,可成为复杂混联系统可靠性分析的有效手段.     

弹丸侵彻混凝土的试验与仿真

通过直径125mm的模型弹对混凝土厚靶的垂直侵彻试验,得到了弹丸侵彻混凝土的最大侵彻深度、冲击漏斗坑、震塌漏斗坑尺寸和着靶姿态等参数值.采用ANSYS/LS-DYNA软件,对弹丸侵彻混凝土靶体试验进行了数值仿真,计算结果在侵彻过程、侵彻深度和靶体破坏现象等方面与试验结果吻合良好.为弹丸侵彻混凝土机理分析和模型试验成果扩展奠定了基础.     

基于改进两步裁定法的内埋空空导弹作战效能评估

针对内埋空空导弹的作战效能评估问题,本文通过将编队方式、态势信息以及目标分配模型融入到传统多步裁定法中,提出了一种更加完善的两步裁定法用以评估内埋空空导弹作战效能。通过分析战场实际情况,分别从方位角和进入角的角度建立优势函数,并引入串联系统构建载机角度优势函数。根据作战高度对导弹攻击区远界的影响,构建了空空导弹优势函数;结合高度优势函数,将上述3种优势函数聚合为空战优势函数,并依此建立了先敌发射概率模型、导弹毁伤概率模型和综合威胁指数模型,从而完成目标分配。仿真结果表明,改进算法的评估结果与客观态势一致性较强,可为研究内埋空空导弹的作战效能提供理论参考。     

同址干扰对车载通信系统的影响分析

同址干扰问题是车载、舰载、机载无线电通信中面临的一个重要问题,针对同址干扰对车载通信系统的影响分别进行了定性分析和定量计算。首先提出了同址干扰的判断模型,并通过大量现场实验,得到了天线间耦合度的统计均值,在此基础上,基于减敏损耗的经验公式,对同址干扰下共址电台的频率间隔、信噪比、误码率等重要参数之间的关系进行了详细分析,最后,对远场情况下频率间隔与天线间距关系进行了仿真。研究结果表明,同址干扰的定量计算是设计车载通信系统,合理安排无线电通信参数的关键环节。