超高速碰撞成坑特性分子动力学模拟

基于开源分子动力学程序LAMMPS,对直径为4.86 nm的球形铝弹丸以10 km/s超高速撞击半无限厚铝靶进行模拟.弹坑形成的物理过程与超高速碰撞宏观现象相似,弹坑深度与宏观经验公式计算结果基本一致,获得了弹丸头部相对于碰撞点的位移随时间的变化规律;分析了靶板中冲击波传播特性,碰撞初期冲击波阵面传播速度达到12 km/s,随后冲击波传播速度逐渐减小,接近于弹性波速;弹坑周围观测区发生熔化相变,熔化时间持续0.07 ps,熔化层厚度为2.9 nm;弹坑周围观测区冷却速率达到1015 K/s量级,抑制了原子重结晶,最终呈现为固相非晶结构.      

步枪弹侵彻明胶的空间弹道模型和实验研究

为研究刚性步枪弹侵彻人体组织的致伤机理,以弹道明胶作为人体组织的替代物,通过在速度坐标系中分析弹头所受阻力、升力和转动力矩关于攻角和速度的定量关系,建立了步枪弹侵彻明胶的空间弹道模型.利用镜面反射系统开展了7.62 mm步枪弹和5.80 mm步枪弹侵彻明胶的实验研究,并通过直接线性变换法获得了两种步枪弹侵彻明胶的水平位移、竖直位移、侧向位移、俯仰角和偏航角.分析研究表明:弹头侵彻明胶的平动和转动均是空间运动;弹道模型能较好地模拟实验步枪弹侵彻明胶的空间运动规律;随弹头质量和赤道转动惯量的增加,弹头的能量消耗增加;极转动惯量对弹头的能量消耗过程几乎没有影响.      

头部加肋板弹体正侵彻/贯穿混凝土靶研究

针对头部加肋板弹体正侵彻/贯穿混凝土靶板的问题,进行受力分析并依此建立正侵彻理论模型.模型基于"开坑段+隧道段+剪切冲塞段"三阶段侵彻模型与空腔膨胀理论,对头部加肋板弹体与卵型头部弹体正侵彻/贯穿混凝土靶过程进行理论计算并做对比分析,且计算和对比分析了头部形状参数对头部加肋板弹体侵彻性能的影响.结果表明,带肋板型头部弹体贯穿剩余速度低,轴向过载大,侵彻能力比卵形头部弹体差,且增加肋板个数、宽度、小凸缘顶面圆直径或减少肋板高度均增加轴向过载,降低侵彻能力.     

基于改进人工势场法的巡航导弹自主避障技术

针对巡航导弹在巡航段的自主避障问题,提出一种改进的人工势场法.为解决传统人工势场法无法避免的局部极小问题,本文将局部极小分为两类,分别给出两类极小值的判定定理及方法,同时给出消除局部极小的措施.考虑导弹的可用过载约束,以连续可微的对数函数构造势场函数,定量描述禁飞区和目标点;此外,为实现自主规避禁飞区,合理设置引力场和斥力场的作用区域和调整势场函数的参数,使导弹在合势场的作用下,获得一条适飞轨迹最终抵达目标点.最后,通过数学仿真,验证了这种方法的有效性.      

石墨烯复合材料在警车防弹防护方面的研究

研究警车高性能防弹防护材料应用技术,尝试采用石墨烯改性的方式对陶瓷及铝合金的强度、韧性性能进行了改性提升,利用石墨烯改性材料制备了复合防弹板,并进行了实弹射击试验,研究了防弹警车应用可行性.试验结果表明,石墨烯改性可以有效提高陶瓷的断裂韧度,以及铝合金的强度及弹性模量.经53式7.62 mm穿甲弹三次射击,靶板无穿透,用石墨烯改性陶瓷制备的防弹装甲板,可有效降低材料密度,大幅度提高防弹性能,对车辆防弹性能及轻量化技术研究具有一定的参考价值.     

高速大功率车用永磁同步电机电磁诱发转子横向振动特性

高速大功率车用永磁同步电机的转子轴系是一个涉及电磁、机械高度耦合的非线性系统,因此转子动力学性能是高速车用永磁同步电机设计必须关注的问题.建立了电机中由于转子偏心引起的电磁激励解析模型,以转子动力学和非线性动力学为基础,建立永磁电动机转子系统的非线性模型,用解析法计算得到转子横向振动的幅频特性,结果表明转子横向振动具有负刚度和失稳幅值跳跃现象.最后通过数值计算对等效解析计算的结果进行了验证.     

Damage evolution and failure mechanism of thermal barrier coatings under Vickers indentation by using acoustic emission technique

Acoustic emission(AE) technique was adopted to monitor the damage evolution of air plasma-sprayed(APS) yttria-partially-stabilized zirconia(YSZ) thermal barrier coatings(TBCs) during instrumented indentation testing, and then the failure mechanisms were investigated by cluster analysis and wavelet transform methods.The results of cluster analysis showed that there were three classes associated with distinct failure types for the 8YSZ coatings under Vickers indentation. Based on wavelet transform, these three clusters could be clearly distinguished from their dominant frequency bands, which were concentrated on levels A5(0–156.25 kHz), D5(156.25–312.5 kHz) and D4(312.5–625 kHz), respectively. Thus, the failure mechanism of 8YSZ coatings under Vickers indentation could be clarified by the distribution of different failure types in indentation depth. To sum up, as indentation load increases, the 8YSZ coatings can accommodate the indenter by elastic or little plastic deformation, microcracks propagation and then debonding at the splat boundaries. By comparing the distribution of AE signals induced by different failure types in indentation depth for samples with different thermal exposure time, it can be inferred that thermal exposure treatment can accelerate the degradation of APS 8YSZ TBCs.     

全向停车控制交叉口中行人与机动车延误相互影响研究

以美国某典型全向停车控制交叉口为研究对象,通过对该类交叉口进行理论建模分析,研究行人过街延误与机动车延误的相互关系。分析了交叉口中行人与机动车的冲突状况,并将冲突类型分为12种,得出行人半过街和完全过街两种情况下行人与机动车延误相互关系模型,并利用实地数据做验证以及模型误差来源分析。最后利用交通仿真软件对模型做进一步评价,指出现有仿真软件的缺陷。     

荞麦立枯丝核菌发酵液对苦荞萌发和生长的影响

采用胚根生长抑制法测定了荞麦立枯丝核菌发酵液对苦荞种子萌发和生长的影响.结果表明:立枯丝核菌Rs-1发酵液对苦荞种子萌发和生长具有明显的抑制作用,其抑制效果与发酵液类型、处理浓度和添加时间紧密相关;苦荞种子经马铃薯葡萄糖培养基(PD)发酵液、查氏(CD)发酵液和以蛋白胨为氮源的查氏发酵液处理后,其根长受到明显的抑制,仅为1.02、0.44和0.07 cm,与空白对照相比较,其抑制率分别为81.1%、92.9%和98.8%;当PD发酵液/灭菌发酵液处理浓度为100%时,对根长的抑制率可达92.3%和92.7%;PD发酵液/灭菌发酵液在第0 d处理苦荞种子时,对根长抑制效果最为显著,抑制率达到96.7%和96.0%;80℃下处理20 min后的PD发酵液,对苦荞根的生长仍有显著抑制效果,其抑制率可达98.8%.本研究结果为荞麦立枯丝核菌致病机制的深入研究提供了依据.     

二氧化硅微球的可控制备研究

通过St9ber法制备二氧化硅微球.研究了水醇比例、无机盐种类含量等对二氧化硅微球的微观形貌和粒径分布影响.结果表明,随着反应溶液中去离子水量的增加,二氧化硅微球的粒径逐渐变小.此外,无机盐的添加也会在一定程度上促进二氧化硅微球的长大.究其原因,是因为电解质的加入会破坏微球表面双电层的稳定性,进而促使其发生团聚形成粒径更大的颗粒.