榴弹破片对主战坦克火炮身管损伤评估研究

为进行装备部件级易损性分析与评估,以实现战时装备精确保障仿真,进行了榴弹破片对主战坦克损伤评估模型与评估仿真方法研究. 根据榴弹对主战坦克损伤模式与损伤特点分析,以主战坦克火炮身管为研究对象,利用解析法建立了火炮身管与榴弹破片的交会计算模型,并编程进行了交会数据计算,得到了榴弹在不同位置、不同方位初始条件下爆炸时,火炮身管与榴弹破片的交会规律. 依据交会数据和战损评估模型,对主战坦克火炮身管的损伤评估进行了实例分析. 研究结果为主战坦克部件级战场损伤评估提供了方法,将为战场修复与精确维修保障提供基础.     

主战坦克武器系统降阶态易损性分析与评估仿真

 根据降阶态评估方法实施过程,以主战坦克武器系统为对象,进行降阶态易损性分析与评估仿真。在深入分析武器系统各子系统功能的基础上,进行武器系统易损性分析,确定了反应系统功能丧失降阶状态的DS 值,并利用由上至下的演绎法构建了功能毁伤树;利用蒙特卡洛随机模拟方法,对二次破片瞬间速度进行模拟,实现弹目交汇处理。利用VC 6.0 平台开发了部件级易损性评估仿真系统,进行了功能分析与功能模块设计,并进行具体实例运算与分析。结果表明,部件与命中点之间的相对位置关系,以及是否有遮蔽部件,直接影响部件的毁伤状态。进行装备部件级易损性分析时,不仅要考虑部件易损面积,还须考虑防护与遮蔽。本文研究内容是装甲装备目标部件级易损性评估的重要部分,可为装备战场损伤快速评估与装备精确保障仿真提供基础。     

一类装备战斗损伤概率的近似计算模型

根据装备战场损伤评估与修复理论研究的特点和要求，以预制破片式战斗部的反辐射导弹(ARM)为假想威胁，利用解析方法，建立了近似计算ARM攻击条件下的制导站部件损伤概率的计算模型。该模型计算结果与仿真结果相当吻合。     

装甲部(分)队整体作战效能评估

 为合理配比运用武器装备,提高装甲部(分)队整体作战效能,提出了一系列评估准则及公式有效评估装甲部(分)队整体作战效能。依据信息化战场条件下装备配置的特点,将装甲部(分)队武器装备分为主战装备、信息装备和保障装备。通过分析上述武器装备的各项性能指标,提出了武器装备作战效能评估体系,并以此建立了装甲部(分)队整体作战效能评估模型。实例分析表明,该评估模型可以为指挥员提供合理的作战决策方案,具有很高的实用价值。     

破片侵彻含内衬碳纤维复合材料圆筒损伤机理

为研究含内衬碳纤维复合材料圆筒在破片侵彻下的损伤机理,基于LS-DYNA有限元仿真软件,采用Chang-Chang损伤准则和Cohesive界面单元,建立了考虑分层损伤的含内衬碳纤维复合材料圆筒在破片侵彻下的数值仿真模型。通过仿真计算破片对碳纤维复合材料圆筒的动态侵彻过程,得到了碳纤维层和金属内衬层的应力云图和损伤结果,研究了含内衬复合材料圆筒在破片侵彻作用下的损伤机理、吸能特性和破片初始速度对复合材料圆筒损伤模式的影响。研究结果表明：含内衬复合材料圆筒的损伤状态包括纤维断裂、层间分层、内衬凹陷、内衬破孔和复合材料层与内衬层分离。当破片速度为300 mm/s时,复合材料层的层间分层损伤程度处于较低状态,内衬层凹陷程度最大并形成破孔,复合材料层和内衬层的分离程度最大,内衬层的吸能比达到最大;当破片速度小于300 mm/s时,破片未完全穿透圆筒,复合材料层和内衬层的损伤程度较低,复合材料吸能比大于内衬层吸能比;当破片速度大于300 mm/s时,复合材料层的损伤模式为剪切冲塞,层间分层面积逐渐增大,内衬层凹陷程度逐渐降低,分离程度逐渐降低,内衬层吸能比降低并稳定在0.53左右。     

预制破片对空中目标杀伤威力分析

文中建立了预制破片对空中目标杀伤威力的模型。初步计算出某口径榴弹在不同尺寸下、距爆心不同距离处、对不同厚度的防护装甲侵彻时所需临界速度,总结出破片存速随飞行距离变化规律、最大侵彻深度与破片尺寸、破片存速的关系,为弹丸的优化设计提供理论依据。     

小口径空炸榴弹破片散布模型及应用

在Shapiro公式的基础上,建立了在地面坐标系内运动弹体爆炸的破片直线弹道方程模型。运用该模型研究了空炸榴弹地面破片散布状态,通过试验数据和计算结果对比,表明该模型计算结果准确性好、效率高且计算简单,为进一步研究空炸榴弹杀伤威力奠定了基础。     

工程装备战场损伤建模与仿真

为满足工程装备战时技术保障仿真研究和工程装备战损规律研究需要，分析了战时工程保障作业实施阶段工程装备在3种主要威胁机理和不同分布下的损伤机理，建立了工程装备战场损伤模型，并运用蒙特卡洛方法进行了仿真探讨。根据装备的作业规律和战场条件，通过仿真模型呆以得到装备的故障时间，故障类型、损伤程度。     

正方体破片侵彻轻型装甲的损伤模式研究

通过建模和有限元分析,对轻型装甲车在正方体破片侵彻作用下的变形特点及损伤模式进行了分析讨论,目的是为装备的改进维修提供依据。     

坦克分布式虚拟训练系统方案

为了完成某种主战坦克的训练任务,运用虚拟现实技术,设计了一种主战坦克模拟训练器,并基于HLA的设计思想开发了一个有该主战坦克模拟器参与其中的虚拟作战环境。在这个虚拟作战环境中,由教练员负责作战方案的设置、监控,在指挥员的指挥下,红方力量包括主战坦克模拟器和计算生成兵力与蓝方力量进行对抗。文中详细介绍了系统的设计思想、总体结构及系统的组成和特点。     

基于灰色BP神经网络的装备保障费用预测模型

装备的保障费用是装备全寿命周期费用的重要组成部分,为了科学合理地预测武器装备的保障费用,通过分析装备保障费用的构成及其影响因素,考虑到装备保障费用数据量有限、复杂多变、非线性,用单一预测模型预测精度不高,因此建立了基于灰色系统理论和BP神经网络的组合预测模型,将灰色系统模型善于处理小样本数据和BP神经网络优于解决复杂非线性问题的优点有效地结合起来,对基于非线性时间序列的保障费用进行预测。仿真实例表明该组合模型的预测结果比传统单一模型所得到的预测结果总体误差要小,可以有效提高装备保障费用的预测精度。     

航空电连接器接触性能评估与参数灵敏度分析

针对航空航天设备中的重要零件——圆柱式开双槽电连接器建立了接触计算模型,推导了接触件间的摩擦力与插针插入量之间的数学关系.运用SOLIDWORKS 软件实现了38999系列22^#通用接触件参数化建模,利用ABAQUS有限元分析软件进行了接触性能仿真分析,得到了以插拔力为考核指标的插孔端部的最佳收口量为0.66mm.又对插孔结构进行了参数灵敏度分析,利用模糊综合评价法确定了插孔结构的最优参数,即插孔簧片长度为3mm、开槽宽度为0.43mm和插孔端部收口量为0.67mm,此时接触件的接触性能最佳.     

船舶机舱模型振声性能数值计算与试验验证

采用有限元/边界元法对船舶机舱动力设备及液舱流固耦合引起的振动与声辐射进行数值计算;并进行相应的实验研究。以某航海教学实习船机舱为原型,将此振声耦合系统简化为箱形多腔结构,运用数值有限元方法建立多腔结构及其单元腔室的模型,考虑流固耦合效应,对结构进行频率响应分析;然后采用边界元法对舱室辐射噪声进行了计算。计算结果与实验结果之间的误差在5 dB以内,表明本方法具有较好的准确度。采取两端简支的边界条件,研究三舱段船舶机舱模型振声性能时,充液及增加充液舱数,总体对改善舱室振声性能有利;但对于液舱接触舱室声学环境影响要分频段考虑,此外舱室距振源的距离对计算结果有较大的影响。     

化爆作用下人防工程口部封堵梁的计算与分析

以典型口部封堵梁为例,对其在普通爆破弹爆炸作用下的响应进行计算与分析,动力有限元计算表明,按照抗核爆空气冲击波的要求设计的封,在化爆荷载作用下存在严重反弹现象,其载面负弯矩抗力明显不足,支座抗拉能力也显不足,建议梁的设计应采用对称配筋,并加密箍筋和增加焊角焊缝。     

ARAMIS体系在化工品罐区定量风险分析中的应用

以某化工品罐区为研究对象,引入欧盟ARAMIS体系对该罐区进行系统风险的定量分析。在确定分析对象的设备类型及可能形成的关键事件的基础上,运用bow-tie图计算得到关键事件的概率;利用风险矩阵对该罐区可能形成的火灾事故进行事故场景的选择;以ARAMIS体系中脆弱度分析模型为基础分析该罐区中受体的脆弱度,进而得到特定事故情景下的定量风险分析结果。结果表明,该体系在事故风险表征及风险扩展分析方面具有较好的独到性,能够为化工区风险评估及优化提供相关技术支持。     

步兵作战仿真中的榴弹毁伤模型研究

榴弹是步兵作战中造成目标毁伤的主要弹药,步兵作战仿真系统中榴弹毁伤模型的准确性将直接影响到仿真结果的准确性和可信性.根据榴弹引信的差别,分别建立了碰爆榴弹和空爆榴弹对人员目标的毁伤概率模型,并给出了基于随机数抽取的毁伤仿真方法,并通过仿真实例证明了这两种模型的可行性.     

步兵作战仿真中的榴弹毁伤模型研究

榴弹是步兵作战中造成目标毁伤的主要弹药，步兵作战仿真系统中榴弹毁伤模型的准确性将直接影响到仿真结果的准确性和可信性。本文根据榴弹引信的差别，分别建立了碰爆榴弹和空爆榴弹对人员目标的毁伤概率模型，并给出了基于随机数抽取的毁伤仿真方法，并通过仿真实例证明了这两种模型的可行性。