嵌入式封锁子弹药设计方法研究

为解决封锁航母甲板用嵌入式子弹药的设计问题,以子弹药使用平台为约束条件,采用毁伤概率计算分析方法,获得了子弹药数目与单枚子弹药基本结构的匹配关系,采用有限元数值模拟分析方法,获得了子弹药的具体结构.研究结果表明,设计的子弹药结构可实现嵌入航母飞行甲板的战术功能,封锁航母飞行甲板,摧毁其战机投放能力.     

尾翼稳定脱壳穿甲弹全弹道优化设计研究

研究了应用现代最优化理论对弹药系统进行全弹道多目标优化设计的基本方法和步骤,选用约束变尺度法对高膛压滑膛配备尾翼稳定脱壳穿甲弹的装药结构和弹体结构参数进行了全弹道多目标优化设计,得出了较满意的结果。文中为新弹药系统提供了先进的设计方法,对提高弹药系统的设计质量和效率,降低设计成本有较大的实用价值。     

基于温度及应力约束的功能梯度材料壳热分析*

为了推进功能梯度材料在导弹热防护结构设计中的应用,旨在研究温度和应力约束条件下功能梯度材料板的最佳设计变量。首先研究功能梯度材料物性参数随温度的变化规律,在此基础上探讨陶瓷体积分数指数、弹体厚度及热流密度对热传导温度的影响,分析温度约束下的最佳设计变量;同时,探讨确定热流密度下陶瓷体积分数指数、弹体厚度对功能梯度材料壳热应力的影响,分析热应力约束条件下的最佳设计变量。结果表明,体积分数指数大于5后,增大指数热防护效果不再明显,增大弹体厚度可以降低温度,但也会增加导弹整体质量,在同等量级的热流密度下,设计热防护层时不必使用同种厚度。     

水中弹药变结构垂直导引律及其仿真

以水中弹药对水面目标进行高效攻击为背景,提出了一种水中弹药垂直攻击目标的变结构导引方法,通过假设忽略目标的横滚与纵向的机动,假设目标在水平面内作匀速直线运动,同时假设弹体无横滚,建立了水中弹药运动学模型方程、动力学模型方程及变结构垂直导引与控制. 应用Matlab/Simulink软件搭建了数学仿真系统并对水中灵巧弹药变结构垂直导引进行了闭环系统仿真研究,结果表明,所提出的水中弹药变结构垂直导引攻击目标的设计方法能够适应垂直攻击目标的设计要求,与预期的指标要求吻合良好.     

平头弹超音速尾流对飘带伞气动特性的影响

提出了一种用于超音速抛撒平头子弹药的飘带伞结构的新型超音速伞,研究弹体超音速尾流对伞气动特性的影响.在风洞试验结果验证的基础上,通过建立多套分块结构化网格模型,采用有限体积法和SST湍流模型对单独弹和伞弹分别进行超音速数值模拟,用数值纹影法显示弹体尾流场并进行了分析,得到了平头弹超音速尾流对飘带伞气动特性影响的变化规律.结果表明,弹体尾流对伞气动特性的影响随马赫数的增加而变大,随弹伞间距与弹径比和伞弹径比的增加而变小,随飘带宽度与弹径比的增加先基本保持不变后变大.     

基于命中点的巡飞弹引战配合设计

针对EFP战斗部的特点,通过建立命中点模型,对巡飞弹的引战配合进行设计.在弹目交会参数和弹体姿态已知的情况下,计算出命中点相对于弹体质心的空间位置,进而判断是否命中目标和确定最佳起爆延时算法.研究结果表明,该起爆延时算法适用于采用EFP战斗部的巡飞类弹药引战配合设计.     

长江三峡大石板滑坡计算参数反分析

在研究长江三峡库区大石板滑坡约束条件和某一确定计算状态的基础上,利用极限平衡理论方法对滑坡的滑带土进行了计算参数反分析,并通过敏感性分析确定了计算参数的取值.结果表明:计算参数c(黏聚力),φ(摩擦角)值的反分析存在解的非唯一性,只有确定了边坡的临界状态并选定相应的评估指标后,才有可能获得准确结果;反分析得到的滑带土c,φ值与临界状态的滑带赋存条件相对应,当进行其他工况的稳定分析及工程设计时,应根据经验及工程类比结果进行折减.     

弹体斜侵彻钢筋混凝土的试验研究

利用轻气炮进行弹体斜侵彻钢筋混凝土的试验研究. 通过高速摄影系统及靶前镜面反射装置记录弹体着靶前飞行姿态,得到了弹体对钢筋混凝土靶的斜侵彻破坏效应、弹道轨迹、弹体侵彻深度、开坑直径及弹体横向偏转等参数. 试验结果表明,在一定速度下,倾角越大,靶面破坏范围及弹体横向偏转越大,侵彻深度越小,当倾角增至一定角度后发生跳弹现象. 钢筋的加入对弹体斜侵彻开坑、破坏范围及弹道偏转有重要影响.     

基于量测飞行参数的螺旋运动稳定性研究

为研究旋转弹飞行时的螺旋运动稳定性,以弹体坐标系下的螺旋角运动数学模型为基础,提出一种基于量测飞行参数的稳定性分析方法,推导了螺旋角运动的局部动态稳定条件.通过对某制导弹药飞行数据的仿真和分析发现:螺旋角及其变化率呈正弦曲线型周期变化,弹体在局部动态稳定时呈现出极限环形式的螺旋运动,而在局部动态不稳定时呈现出幅值增大形式的螺旋运动.结果表明,以解算出的螺旋角及其变化率为控制系统的参考依据,利用前半周期变换率的反信号,校正后半周期的螺旋角,结果显示可以将平均螺旋张角减小17.3%.     

侵彻弹体局部结构优化设计方法

 针对侵彻弹体结构优化设计中存在的主要问题,提出了一种侵彻弹体局部结构自动优化方法,实现了侵彻弹体结构设计方案初步优选和关键局部结构自动优化.采用基于DOE分析的材料参数调试方法,调试获得了弹体侵彻混凝土数值模拟所需全部参数,并进行了试验验证.结果表明,材料参数在精度上满足要求;对某型弹体的头部进行了自动优化,优化结果可使弹体头部设计更加合理,弹体所受阻力减小,过载变小,靶后余速变大,侵彻能力变强.     

战术火箭子母战斗部第一次抛撒分离多体干扰流场数值模拟

以三维Navier-Stokes方程为基础,用计算流体力学(CFD)数值模拟方法对俄9M55K型火箭弹子母战斗部的第一次抛撒分离过程--子弹筒从母弹侧向抛出进行了研究.数值模拟结果表明,当子弹筒离母弹很近时,子弹筒头部激波在母弹上的反射是母弹对子弹筒气动干扰的主要原因;当子弹筒穿越母弹头部激波时,母弹头部激波是引起子弹筒气动特性剧烈变化的主要原因;多个子弹筒相距较近时,子弹筒头部激波之间的彼此干扰也很重要.这些结论可为子母型武器的总体设计、分离参数选择提供气动依据.     

子弹药抛撒时序对机载布撒器姿态的影响

针对子弹药定序抛撒方式,在建立子弹药时序抛撒动力学方程的基础上,基于子弹药定序抛撒时序序列的概念,研究分析了抛撒过程中子弹药抛撒时序变化对布撒器姿态的影响,进而提出了对子弹药时序抛撒系统设计的初步要求,可为机载布撒器子弹药抛撒系统设计提供参考．     

基于灰度特征约束的Radon变换改进算法

针对跑道信息在机场目标识别算法中的重要性,分析了子母弹在实施跑道封锁时对跑道端点信息的需求,给出了机场红外图像的灰度约束先验知识;针对传统R adon变换无法获取线段端点信息的特点,提出了一种新的基于灰度特征约束的R adon附加策略识别算法,对低对比度的红外图像进行了识别,仿真计算结果表明:该算法可以较为有效地获得准确的跑道中点和端点信息。     

基于三维数字模型的机场场道质量动态可靠性分析

针对民用机场场道水泥混凝土道面在建设施工中检测指标满足施工质量验收规范的前提下仍然存在安全隐患的问题,基于建筑信息模型(building information model,BIM)平台构建的三维地质及场道数字模型,在平台数据管理模块中提取当前施工结构层的可靠性分析数据,耦合机场混凝土道面设计参数作为未施工结构层的已知参数,并结合可靠度分析理论和结构抗力-应力效应概率模型,建立场道质量动态可靠性分析模型,对施工质量进行二次检验,最后对该方法进行了实际验证.研究结果显示:可以得到当前施工状态对整个场道工程可靠性的影响,实现了道面可靠性动态分析.根据分析反馈,及时进行现场施工调整是提高场道工程质量的重要举措.     

子母弹战斗部抛撒装置内弹道参数研究

分析了子母弹燃气抛撒装置的结构原理,根据气动原理,利用准两相流理论,计及火药气体和正在燃烧的火药固体的两相流动。研究了星形隔框式子母弹战斗部的抛撒过程,最终可得到p-t曲线和子弹抛撒速度。     

动能拦截器对子母弹头毁伤行为数值模拟

采用数值模拟方法对直接碰撞动能拦截器毁伤子母式化学有效载荷行为进行了数值模拟.结果表明,子母式化学有效载荷毁伤效果显著受碰撞位置和碰撞角影响,碰撞位置为弹头几何中心或两层子弹分界面时,子弹毁伤率明显提高.碰撞角存在最佳范围,且随碰撞位置的不同而变化.撞击子母弹前部,小角度情况下毁伤效果较好,而中部和后部,则在垂直撞击情况下毁伤效果较好.基于数值模拟结果,获得了碰撞角和碰撞部位对毁伤效果的影响规律,为中段动能反导毁伤评估、选择合理的拦截方式和动能拦截优化设计提供了依据.      

砂砾土地基道面结构不均匀冻胀防治

为有效解决砂砾土地基道面结构不均匀冻胀问题,分析了道面结构冻胀防治现状及其问题,以及不均匀冻胀问题产生的主要原因;对果洛机场现场试验段的土质进行了颗粒分析试验,对天然砂砾土和表层细粒土的冻胀敏感性进行了评价。实测了现场土基的含泥量和含水率,设计了5种道面结构方案,并评价了各自的优缺点,优选出了跑道与道肩一体化方案,并对该最优方案进行了抗冻性验算和成本费用分析,最后对应用效果进行了验收评价。结果表明该方案不仅能够有效避免不均匀冻胀,且满足抗冻性要求,同时具有一定的经济适用性。根据实际工程反馈该方案冻胀防治效果良好。根据分析、试验、实测及验算等研究成果和工程实际情况,总结性地提出了工程措施建议。     

航弹冲击引起的遮弹层下自由场应力确定

首先将航弹冲击遮弹层的问题简化为一个具有初始速度条件的振动问题,借用基础振动半空间理论的方程对等法建立了体系的运动方程,进而得到了遮弹层后自由场应力的计算公式。在此基础上,讨论了遮弹层有效作用半径、弹种及分配层介质的性质对自由场应力的影响,给出了航弹冲击作用下遮弹层下自由场应力的计算方法及结构设计建议。     

GPS/SINS制导炸弹建模与弹道仿真

针对某型制导炸弹控制系统的研制需求,应用全弹道建模方法,建立了炸弹完整的数学模型.根据射程和命中精度的要求,提出了弹道设计思路,在滑翔段采用给定俯仰角飞行的方法,使炸弹尽快脱离跨音速飞行状态;在俯冲段采用比例导引法,导引炸弹命中目标.在VC 6.0环境下,运用OperGL图形库,开发了弹道仿真软件,该软件能实时、直观地显示了制导炸弹飞行的全过程及相关的飞行参数.仿真结果表明:所设计的弹道具有射程远、精度高的特点,有较高的实用价值.