子母式干扰弹战斗部结构设计与抛撒策略

大口径干扰弹大多采用整体装填一次性起爆的方式,具有分散性差、成烟面积小等问题。针对这些尚未解决的问题,围绕子母式干扰弹进行结构设计,并基于内弹道理论,分析建立了抛撒过程模型。采用MATLAB编程,计算分析了抛撒过程压力、子弹罐体和干扰弹弹体抛射速度的变化规律,得到了子弹罐体和弹体的抛射速度。通过静态抛撒试验测试表明,子弹罐体和干扰弹弹体的抛射速度的误差分别为3.2%和7.3%,验证了战斗部结构设计的合理性与抛撒策略的可行性,为干扰弹设计提供了理论支撑。     

用于基因疫苗接种的气动式基因枪

为解决现有各种基因枪在微弹制备方面存在的问题并减小冲击波影响,提出一种基因枪结构。将裹着基因疫苗的微弹吸附在不锈钢网上,并将不锈钢网放置在加速通道中加速微弹。在数值模拟的基础上,研制了实验装置,测试了装置的性能,并利用该装置将pEGFG质粒导入H e la细胞。实验结果表明:这种结构的基因枪在0.3M Pa的气压下就可以把微弹加速到300m/s以上,且微弹在靶面分布均匀;射入H e la细胞的pEGFG质粒也得到了表达,能满足基因疫苗接种的要求。     

电磁拓扑理论的CAU抗干扰应用研究

铁路现场信号设备常常受到电磁干扰,其中应答器传输模块(Balise Transmission Module,BTM)设备最为典型.针对小型天线单元(Compact Antenna Unit,CAU)受空间辐射干扰情形,现场部分采取在CAU四周增加金属挡板来提高其抗干扰性能,但缺乏相应的理论研究,无法对挡板的抗干扰性能进行定量分析.结合绕射理论与电磁拓扑理论,建立CAU加挡板的抗干扰模型,仿真与实测结果基本吻合,验证了模型的有效性,为CAU抗干扰提供了新思路.     

无弹链供弹系统控制电路研究

该文研究一种稳定可靠的武器射速控制电路。该电路主要采用压控振荡器、斩光器、Ｆ／Ｖ转换器，根据减法运算定律，获取Ｖ１１－Ｖ２１差值电压，使ＰＩ调节器的工作频率在Ｆ１ｉ＝Ｆ２ｉ这一临界点附近，驱动直流电机不断维持稳定的转速来稳定武器的射速。电压Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３确定武器低、中、高三种射速，实现无弹链供弹系统的自动控制。     

抽吸与引射对激波管壁面边界层的影响

用数值方法研究有抽吸或质量引射的激波管壁面边界层，揭示出这种边界层结构的变化，得到边界层内的速度分布ｆ＇（η）、热焓分布，（η）、无量纲摩擦应力－Ｆ＂（Ｏ）和热通量０＇（Ｏ）随抽吸或引射速度Ｖｗ、激波马赫数Ｍ以及边界层位置至激波间的距离ｘ（或边界层的抽吸时间ｔ）的变化规律．计算结果表明，抽吸与引射能显著的改变ｆ＇（η）和０（η）曲线的形状，其中抽吸使边界层减薄，－ｆ＂（ｏ）和θ＇（ｏ）值增大，而引射的作用正相反．     

转管武器射控装置研究

转管武器射速极高,连续射击不仅会过快消耗有限的备弹量,同时会严重降低身管寿命。针对这一问题,本文以内能源23mm转管航炮为依据,分析了现有转管航炮供进弹部分的工作原理,设计了一种控制射击发数的射控装置。射控装置以电磁离合器为核心,运用光电计数器与单片机AT89C51来完成计数和整体控制的任务。利用Pro/E软件对所设计的离合机构进行三维实体建模、整体装配和机构运动仿真。通过对机构动作的仿真模拟,证明结构运动可行。     

含导弹的内埋弹舱缩比模型空腔噪声试验研究

通过试验的方法研究了含弹的内埋弹舱缩比模型的空腔噪声。研究了不同的来流速度、前缘扰流板、后缘挡板等对含弹的内埋弹舱空腔噪声的影响。通过试验得出结论,来流速度影响空腔内的噪声分布,弹舱的纯音频率也会发生变化;带锯齿的前缘扰流板对弹舱内噪声不会起到抑制作用,反而会增大弹舱内噪声;后缘挡板倾斜角度越大,对弹舱内噪声的抑制效果越好。     

城市快速路互通立交环形匝道自由流速度研究

根据车辆的行驶特性和驾驶员及乘客的心理,分析了理论自由流速度模型,在大量数据调查的基础上,通过统计分析得到了实测自由流速度,并将理论分析自由流速度和实测统计得到的自由流速度对比.对比结果证明:当横向力系数为0.16时,理论自由流速度与实测自由流速度基本一致,因此可以根据实际的半径、超高,在横向力系数取0.16的情况下确定环形匝道的自由流速度.     

基于等截面摩擦管流和自由流阻力的气力输运计算模型

冰雹连续抛射装置中使用压缩空气输运冰雹颗粒,为研究冰雹抛射运动规律,通过建立对应的气力输运计算模型,研究了冰雹抛射速度规律,分析计算结果指导冰雹抛射装置设计。将压缩空气在系统中的流动简化为流体网络。针对等截面摩擦管流,其抛射压力一定即边界条件一定,应用Runge-Kutta法求解该初值问题,获取抛射管沿程的总压、静压等参数分布。使用颗粒自由流阻力模型对颗粒在抛射管内的受力进行分析,从而得到其运动过程及最终抛射速度。对影响抛射速度的关键因素进行分析,结果表明：随着抛射气源压力的增大,空气流量和抛射速度逐渐增大,抛射速度增长逐渐缓慢;随着抛射管长度的增大,空气流量逐渐减小,抛射速度先增大后保持不变;随着抛射管内径增大,空气流量指数型增长,抛射速度也在增大,但增长趋势逐渐缓慢。可见抛射管管径不宜太大,管长不宜太长,计算结果对试验装置设计具有指导意义。     

导弹编队飞行控制方法研究

为实现多导弹协同作战时的编队飞行,基于滑模变结构、自适应及非线性动态逆控制理论研究了导弹编队飞行控制方法. 在领弹的速度、加速度以及从弹的速度未知的前提下,将领弹与从弹的相对速度以及领弹的加速度视为可估计的有界不确定量,基于滑模变结构控制理论提出一种仅需弹间相对位置和相对速度信息的鲁棒编队控制律. 采用边界层法消除了系统的抖颤现象,并根据编队稳态误差的要求分析了边界层厚度的设置方法. 运用奇异摄动理论将导弹非线性动力学系统划分为3个快慢变化不同的子系统,考虑系统所受的外部干扰并将其视作有界不确定量引入慢变子系统中,基于自适应变结构控制和非线性动态逆控制理论,设计了具有鲁棒性的导弹编队自动驾驶仪. 仿真结果表明,导弹编队自动驾驶仪能够准确跟踪编队控制指令,实现多导弹的编队飞行.      

圆管流点速流量计的设计原理及测量点的选定

阐述圆管流点速流量计的设计原理,通过精度分析选定测量点,应用实验资料进行回归分析,导出圆管流断面平均速度与最大速度的换算公式,为点速流量计的设计,生产及实际计算提供依据。     

基于刚体动力学-离散元耦合数值方法的复合地层盾构滚刀响应

随着盾构机制造技术的不断进步,隧道工程中使用盾构机的情况愈加普遍。滚刀作为一种优异的掘进刀具,在复合地层盾构机中普遍应用。滚刀在使用过程中处于动态滚动状态,离散多元化的岩土体将导致滚刀的动态状态呈现异常状态,从而导致滚刀和岩土体接触面间存在较大的相对滑动速率。在以往的离散元滚刀模拟中,研究者将滚刀设定为固定转速而未实现滚刀的动态滚动过程。本文使用刚体动力学（RBD）-离散元（DEM）耦合的数值模拟方法,实现了在数值模拟中的滚刀动态被动转动,进一步贴近工程实际。本文以强风化岩为破岩对象,模拟分析了不同贯入度、不同运动速度下的滚刀的动态运动过程。基于本文的初步研究分析发现：滚刀存在最优贯入度区间,低于该区间时滚刀不能进入动态转动状态,大于该区间时改善效果不明显且增大滚刀受力;滚刀启动时受到的扭矩先随滚刀运动而升高,到达某一峰值点附近后开始下降,随后在零值附近波动;滚刀启动峰值扭矩和运动速度正相关;滚刀达到峰值扭矩的时间和运动速度负相关。本文的研究手段可为相关研究者提供参考,本文的研究结果可为盾构刀盘刀具设计及盾构机的操作提供参考。     

基于能量的大跨结构的旋涡脱落共振实用分析

采用基于最大位移时能量相等原理，首次建立了振动过程中等效线性化法的弹性模量修正公式进行实用分析。以受拉二力杆单元取代索的单元的准线性结构采用试算法计算出结构横风向共振 的临界风速，并与原含索非线性结构用ANSYS程序进行时程分析的数值结果进行了比较。结果表明，采用以模量修正的受拉二力杆单元取代索单元的准线性结构精度良好，试算临界风速时的工作量显著减少，为类似问题提供参考。     

砂岩弹性参数与波速关系的实验研究

为进一步了解岩石弹性参数(如杨氏模量、泊松比)与超声波波速的关系,将岩石加卸载循环实验和超声波测量实验同时进行,得到同一组样品的测量数据并作对比分析。实验结果表明,应力的变化会导致岩石样品的孔隙度、裂隙、岩石结构和构造的改变。受这些因素的影响砂岩的杨氏模量、泊松比、波速,也都会有规律地变化。较低应力水平时用小循环加卸载测得的动态弹性模量是不准确的,计算的波速也不准确,只有通过波速实验才能准确测出;饱水情况的加卸载纵波波速之差比干燥情况小,饱水波速大于干燥波速;动态泊松比比较稳定,但静态泊松比随着应力的增加而增加,从0.07增加到0.12,有趋近于动态泊松比的趋势;用P-M模型从微观概率分布入手,能够很好地解释静态和动态弹性参数的差别。通过本实验,采用回归分析的方法,成功建立起了岩石介质中弹性参数与波速的关系,为类似实验提供参考依据。     

Calculation of baffle effect and mutual interaction between elements for an underwater acoustic conformal array with application to the optimization of projecting beampattern

The boundary element theory together with the optimization method is used to calculate the driving voltage weighting vector of a conformal array of underwater acoustic projecting transducers to obtain a low-sidelobe beampattern. At first, the relationship between the acoustic radiated field and the vibra- tion velocity of the array is formulated from the boundary element equation when the boundary im- pedance of the array baffle is specified. Then, the mutual impedance matrix of the array is calculated, and the relationship between the driving voltage and the vibration velocity of the transducers is pre- sented based on the equivalent circuit principle. At last, the driving voltage weighting vector of the array is calculated through an optimization method to obtain a low-sidelobe projecting beampattern. Computer simulation is conducted for a 14-element conformal array. An experiment has been carried out to measure the radiation directivity of the array in an anechoic water tank. The calculated and the experimental results show that the proposed method accounts for the acoustic effect of the baffle and the mutual interactions among transducers successfully and obtain a low-sidelobe projecting beam- pattern, and at the same time provide the largest amplitude of pressure in the axial direction when the maximum amplitude of the driving voltage weighting vectors keeps unchanged.     

应用液晶粒子测量液体温度场

液晶粒子测量流体温度场是一种新型的测温方法．该方法以微囊化的胆甾型液晶为温度传感器，与图象处理技术相结合，可同时获得温度场和速度场．本文综述了这种测试技术的实验系统，历史发展，测温原理和率定方法，并对该技术在实验中可能产生的误差进行了分析．强调了此方法应用于流体温度场测量的优越性，认为这种实验方法必将在传热传质等问题的研究中发挥重要作用．     

双层皮带机防雨罩流场和粉尘浓度场分析

上层运煤下层运粉煤灰的双层皮带机比常规单层皮带机高度增加,为了确定双层皮带机防雨罩的最适高度,防止在17 m/s强侧风环境下粉尘泄露污染环境,以气固两相流理论为基础,运用Fluent软件分别在有无强侧风的条件下,对双层皮带机的防雨罩内流场和粉尘浓度场的分布进行数值模拟。计算结果表明,强侧风会强化双层皮带之间形成的流动漩涡,从而可能导致粉煤灰被吹动,当侧风速度为17 m/s时不会导致形成的漩涡强度过大,粉煤灰不会被吹到罩外。有侧风时防雨罩顶部会出现非常高流速（高达55 m/s）的风,在对其进行强度设计时必须考虑由于强风冲击造成的受力。有侧风时防雨罩内粉尘浓度最大位置出现在运煤皮带和煤堆交界处,其次是运粉煤灰皮带和粉煤灰堆交界处,当侧风速度为17 m/s时,防雨罩外部空间的粉尘浓度均小于4×10^-6 kg/m³,满足《煤矿安全规程》的要求。     

排气二分管罩的结构动态特性分析与改进

针对某汽车发动机表面噪声辐射源之一的排气二分管罩,在ANSYS中建立了有限元模型并进行相应分析,分析结果与实验模态分析结果基本一致,这表明所建立的有限元模型可用于管罩的结构动态特性分析.并利用此模型,研究了管罩的结构参数、结构形式和相对应的管罩振动模态之间的关系,提出了最优的结构修改方案.改进后的分析结果表明排气二分管罩的自振频率明显提高,振动噪声得到有效抑制.     

柔性多体系统弹性碰撞动力学建模

以平面柔性双摆为研究对象,基于Hertz接触理论,考虑几何非线性,用变分原理建立了柔性体的动力学变分方程,根据运动学约束关系,运用缩并法,建立了柔性双摆系统接触碰撞的动力学方程.首先通过柔性单摆和固定刚性物体的撞击实验验证了建模理论的正确性.在此基础上,对柔性双摆系统进行仿真计算,得到了撞击力变化规律,并揭示了横向变形和角速度在冲击波传播过程中的突变现象.     

轧制过程的显式动力学有限元模拟

分析了显式动力学弹塑性有限元方法的计算过程,并用其对平板轧制问题进行了模拟计算·模拟时轧辊采用刚性材料模型,轧件采用双线性强化材料模型,轧件具有一定的初始速度并向辊缝运动,咬入后靠摩擦完成轧制过程·通过模拟计算,得出咬入、稳定轧制和抛钢阶段整个轧制过程的应力应变场·将板宽对称中心线轧制压力分布的计算结果与实验值进行对比,表明计算结果准确·另外通过对计算结果进行分析还可以得出,在稳定轧制阶段存在弹性预变形区、塑性变形区和弹性恢复区;轧制压力沿接触面的分布在入口和出口的变化梯度较大,中间区域的变化梯度较小·