探测低慢小目标的高精度时间间隔测量方法

低空慢速小目标(以下简称"低慢小")探测系统需要应用激光技术对目标进行测距,需要测量激光主波与回波信号之间的时间间隔;并要具有高精度。提出一种高精度时间间隔测量方法,该方法基于内插采样技术,以正弦波作为参考信号,将时间间隔测量转化为对参考正弦波的相位测量,有效地提高了时间间隔测量的精度。同时,该方法将数字计数法与内插采样技术相结合,既保持了数字计数法测量范围大的优势,又体现了内插采样法测量精度高的优点。实验结果表明,时间间隔测量精度能够达到70 ps;在0~20μs的测量范围内,测量相对误差达到10~(-5)量级,具有良好的线性度;且满足低慢小探测系统中激光测距对时间间隔测量精度的要求。     

心形装药结构的破片飞散特征与能量增益研究

为研究心形装药结构的破片飞散特征与能量增益效应,基于LS-DYNA对典型心形装药结构与同质量和尺寸的轴对称装药结构的破片驱动飞散、能量分布和对靶板侵彻作用效应进行了数值模拟,结果表明心形装药结构在径向飞散角-30°~30°内的破片比例为94.3%,而轴对称装药结构仅为16%.心形装药结构的破片速度在2097~349 m/s之间分布,平均速度虽明显低于轴对称装药结构,但在径向飞散角-5°~5°之间的破片总动能约是轴对称装药结构的4倍,能够明显提高定向方向范围内的破片分布密度和动能,增强对目标的侵彻作用效应.     

丝团抛撒驱动技术研究

为深入研究在膛内最大压力作用下,活塞式驱动机构驱动丝团抛撒的运动特性,以及丝团在膛内运动规律,推导建立了丝团膛内运动的弹道模型。以MATLAB数值计算软件为基础,基于四阶龙格库塔算法编写相应的计算程序对模型进行数值求解。进一步通过靶场试验对丝团出膛口速度进行测量,获得的试验结果与数值计算结果吻合程度较好。结果表明计算模型的合理性,可以为深入设计驱动结构及优化丝团散布特性提供参考。     

金属添加剂对氟聚物冲击反应材料能量特性的影响

通过分析铝/聚四氟乙烯和镁/聚四氟乙烯冲击反应材料的能量特性,以铝/聚四氟乙烯反应材料为对比典型基准材料,分别用铝粉和镁粉的混合物、铝镁合金粉末代替反应材料中的铝粉,使用Matlab编程分析比较了两种替代材料单位质量的反应热,并提出一种能量特性的评价方法评价了两种替代反应材料在同体积同初速条件下的总能量. 结果表明,两种替代反应材料单位质量的反应热均高于铝/聚四氟乙烯反应材料. 在同体积同初速条件下,铝-镁/聚四氟乙烯反应材料总能量低于铝/聚四氟乙烯反应材料,而在常用的侵彻速度条件下,铝-镁/聚四氟乙烯反应材料的总能量高于铝/聚四氟乙烯反应材料.     

铀钛合金破片侵彻特性的实验研究

为研究铀钛破片的冲击侵彻特性,基于弹道驱动试验平台,测试了钛质量分数为0.5%~1.0%的5种典型钛合金破片对10 mmA3钢板的侵彻性能,获得了5种不同质量分数钛的铀钛合金破片对钢靶板侵彻前后的速度、质量、动能变化数据. 实验结果表明,铀钛合金破片侵彻钢靶时发出明亮火光,靶板的破坏形式以冲塞为主,并伴随有延性扩孔现象. 此外,钛质量分数为0.9%的破片动能损失最小,钛质量分数为0.75%的破片对靶板造成的剪切破坏最大.     

末修子母弹对集群目标毁伤概率的数值计算

建立了末修子母弹对集群目标毁伤概率的计算模型,根据集群目标布阵特点建立坐标系,采用Monte-Carlo试验统计法,随机模拟子母弹抛撒落点,通过判断子弹弹道末端对探测目标的打击弹道修正来得到被打中的目标编号,并用VC++编程实现了末修子母弹对集群目标的毁伤概率的计算.该计算模型为末修子母弹对集群目标的毁伤研究提供了科学实用的计算平台,其计算结果可以作为相关实弹试验设计的重要参考因素.     

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.     

基于正交试验法研究线型聚能装药结构对双层靶板的作用

为能侵彻双层间隔靶,研究一种线型聚能装药结构,优化装药结构各个参数。基于正交试验方法提出对各射流指标进行装药结构参数的组合设计方案,通过仿真模拟并提取射流数据,研究不同参数间的交互作用,获得高置信水平的优化装药结构设计方法。进一步通过单项试验验证了仿真结果和正交分析的有效性,获得了侵彻双层靶板的线型聚能装药结构的最优组合。     

高弹性体复合材料动态力学性能试验研究

为应对爆炸恐怖提出了一种由SPUA与高强纤维复合成高弹性复合材料的加工方法. 对SPUA材料进行了准静态和动态力学实验研究,试验结果表明SPUA材料动态力学性能具有应变率相关特性. 基于Mooney-Rivlin模型建立了高弹性体SPUA材料的本构模型. 进一步实验得到了SPUA材料与芳纶编制布材料制成高弹性复合材料的撕裂特性. 实验结果表明撕裂强度增强了约20%.     

典型反应破片冲击反应压力特性试验研究

为研究金属-氟聚物、铝热剂和金属间化合物等3种类型反应材料的冲击反应压力特性,选择Al-PTFE、Al-Fe₂O₃以及Al-Ni制成反应破片,基于弹道枪驱动发射,使破片冲击前置靶板,并在密闭箱体内发生剧烈化学反应,通过箱壁上不同位置处的压力传感器记录箱体内的动态压力散布特征. 试验结果显示,同体积反应破片以1 200 m/s冲击贯穿2 mm厚LY-12硬铝板,进入密闭试验箱内产生的反应压力峰值p_Al-Ni >p_Al-Fe2O3 >p_Al-PTFE;Al-Ni,Al-Fe₂O₃和Al-PTFE的能量释放率依次为74%、40%和10%,并且在试验中观察到了因反应材料二次燃烧反应消耗气体产生的负压峰值.