带电粒子束自生力对束流扩散的影响

带电粒子束由于受到静电斥力作用 ,它在传输时总是扩散的。本文根据相对论的罗仑兹变换以及牛顿运动定律 ,研究了带电粒子束在其自生空间电荷力作用下通过外层空间的真空中传输时的扩散现象 ,得出了粒子束传输的扩散方程 ,提出了一种计算粒子束扩散半径的方法。然后讨论了影响粒子束传输的各种因素 ,包括粒子束类型、能量、束流、出口初始束半径以及散角等。最后从传输技术角度指出了宜选择高能小流初始半径大的电子束 ,研究结果不仅同国外研究相符合 ,而且将为研究粒子束传输技术提供科学依据。     

粒子束空间传输影响因素及应对方法

全面分析了初始束流分布、发散度、能散度以及地磁场对粒子束空间传输的影响情况,并针对束流长距离传输的静电扩散和地磁偏转效应进行了数值建模及定量的数值仿真研究。结果表明,对于固定束流能量、流强粒子束,可通过增大初始半径削弱粒子束静电扩散效应达到设计要求;通过背景磁场精确预测,可准确控制束流方向精度。可以看出,研究带电粒子束本身的自洽行为以及与外场的作用,对带电粒子束流的产生、传输特性研究及工程化应用都有重要意义。     

加速发展的强流电子束

在位于旧金山丘陵地带东部加利福尼亚大学劳伦斯利弗莫尔实验室中强流电子束的产生和传输是美国迈向带电粒子束武器发展的第一步。 一个中等的5兆电子伏电子能量、10千安培强电流和短脉冲宽度的加速器正按设计要求在此运行。它是国防部迈向流强更大的50兆电子伏先进试验加速器的第一步,50兆电子伏加速器将于1982年开始试验。 随着电子束在以公里计的距离内传输获得成功,美国将处在把加速器设计放大到武器级     

粒子束传输技术的研究现状

粒子束传输技术是粒子束武器研究中的主要技术困难和关键技术之一,如何有效提高粒子束稳定传输距离对发展粒子束武器至关重要。本文讨论了粒子束在大气中传输时存在的主要问题及各种不稳定性等因素对稳定传输的影响,主要介绍了美国和前苏联对发展粒子束传输技术的研究内容和研究现状。但鉴于国际形势的变化和技术上的难度,美国对发展不同类型的粒子束武器作出巨大调整,最后从有效提高粒子束传输距离的措施出发,简要讨论了发展陆基带电粒子束武器和粒子束探雷扫雷的可行性以及利用激光引导粒子束作为武器发展的阶段性。     

窄带GSM网在军用移动多媒体通信中的应用研究

本文结合窄带ＧＳＭ网移动通信的信道传输特点,对利用该主道传输军用多媒体信息进行了可行性分析,给出了一种利用窗带ＧＳＭ移动通信网进行军用多媒体传输的实施方案,试验结果表明方案可行,软件可靠性高,可移植性强,具有较高的应用价值。     

自由电子激光的粒子模拟

文中简单介绍了自由电子激光粒子模拟方法,用■维完全相对论性电磁模程序模拟了相对论电子束通过回旋磁场产生电磁辐射的过程,并作了理论解释;研究了纵向引导磁场对能量转换效率的影响。     

基于改进粒子群算法的地空导弹使用保障设备优化配置

地空导弹使用保障过程复杂,很难有效地对使用保障设备进行优化配置。结合地空导弹使用保障需求以及其使用保障作业流程的特点,构建地空导弹使用保障设备优化配置模型。该模型属于典型的NP难问题,基于此提出以改进的粒子群优化方法对模型进行求解。新的粒子群优化方法中,将粒子线性移动改进为非线性移动方式,有效提高粒子的全局搜索能力。粒子的编码方案首次采用位移向量表达方式,并提出一种新的粒子修复策略,有效地简化了模型的求解过程。给出算例并且设计了对比实验。实验结果表明本文方法能够解决地空导弹使用保障设备的优化配置问题,并且对于其他资源配置问题求解也具有重要的参考意义。     

稀薄流气粒两相耦合作用的热力学模型

基于直接模拟Monte Carlo(DSMC)方法,从描述粒子微观运动层次出发,构造高空稀薄环境下气体一颗粒两相双向耦合作用的热力学模型,发展适用于稀薄流过渡区多相复杂流动的DSMC算法.通过算例验证,结果表明,此模型能够较好地反映相间动量和能量传输机制.     

雾化过程的多尺度仿真算法

提出了一种雾化过程多尺度仿真算法:对大块液团运动,采用流体体积法直接模拟;将与网格尺度相当或更小的液滴简化成粒子,采用一种基于虚网格的拉格朗日粒子法进行追踪;湍流运动采用了湍流动能单方程输运模型的大涡模拟。基于新算法开发了一套仿真程序,并对此程序进行了验证,对影响模型精度的重要参数进行了深入研究。采用该算法对单股射流的雾化过程进行了仿真,雾场的瞬态和统计特性分析表明,仿真结果与试验结果吻合较好。     

临近空间飞行器等离子体鞘套的太赫兹波穿透特性

临近空间高超声速飞行器再入过程中会产生等离子体鞘套,干扰电磁波对飞行器的探测.针对这一问题,对典型临近空间飞行器模型进行建模,模拟其再入过程中不同飞行工况下的流场分布.基于流场分布对等离子体参数分布进行建模,利用散射矩阵方法从理论上对太赫兹波在等离子体鞘套中的传输特性进行计算.计算结果表明高频太赫兹波能够有效穿透等离子...     

磁镜场约束等离子体的粒子模拟

用PIC粒子模拟的方法描绘具有初始速度分布的等离子体在磁镜场中的运动状态 ,得出等离子体在磁镜场中的运动轨迹图 ,形象表现了磁镜场对等离子体的约束作用 ,表明用PIC粒子模拟方法探索在磁镜场中等离子体运动的物理过程和规律是可行的和有效的 .     

动态旋流器湍流流场的模拟研究

采用雷诺应力模型对动态旋流器湍流流场进行模拟.模拟结果与文献实验数据基本吻合,证明该模型的正确性.其中,轴向和切向速度的模拟结果和实际结果非常接近;径向速度的模拟将有助于旋流器结构及性能的分析.所建立的模型和所使用的计算方法为深入探讨动态水力旋流器的流场特性、分离机理及结构优化设计提供了一条有效的途径.     

粒子PHD滤波存活粒子采样新方法

针对多目标跟踪粒子概率假设密度滤波算法中存活粒子的重要性密度采样问题,给出一种结合最新量测信息的存活粒子重要性密度采样新方法.该方法根据最新量测集中的各个最测与目标粒子的单步预测状态的似然值,以概率选取量测值,利用无迹变换获得粒子的重要性密度函数,并对其进行采样实现粒子概率假设密度滤波中存活粒子的采样,有效地减轻了粒子的退化现象. 3目标跟踪仿真试验中,当目标模型与跟踪算法使用的目标模型不匹配时,采用所提出的存活粒子采样方法的粒子概率假设密度滤波算法最优子模式分配距离下降约70km.论文给出的存活粒子采样新方法显著地提高了多目标跟踪粒子概率假设密度滤波算法的鲁棒性.     

圆柱形装药驱动轴向预制破片飞散特性

为了增强柱形战斗部轴向威力,在无壳柱形战斗部底面布置单层离散的预制破片。开展圆柱形TNT装药驱动轴向预制破片飞散试验,获得预制破片的最大初速、飞散角等特征参数;运用LS-DYNA软件对装药驱动预制破片过程进行数值模拟,阐述预制破片群飞散过程;对装药驱动整体平板理论计算公式进行改进,获得预制破片的最大初速。结果表明:破片初速理论计算结果、数值计算结果和试验结果吻合良好;随着与装药底部中心距离的加大,破片初速、径向飞散角分别近似呈“抛物线”减小、增大;试验实测、理论计算得到的破片最大初速值超过2500 m/s,试验实测的径向飞散角最大约为22°,而周向飞散角则普遍较小,均值在5°以内。     

伞衣优化设计对群伞系统气动特性的影响分析

随着载人航天、深空探测等航天任务的蓬勃发展,航天器回收载荷质量大幅提高,以单具降落伞为功能核心的传统减速系统已不能满足大质量回收载荷日益提高的迫切要求,发展群伞减速着陆系统是实现大载重航天器高效减速和无损着陆要求的发展方向。本文采用数值模拟手段对群伞系统的气动特性开展仿真研究,结合环帆伞构型优化设计,分析了多种构型下群伞系统的气动特性。通过对仿真结果进行流场分析和数据对比发现,开窗/开缝设计既能够确保群伞系统具有良好的阻力特性,又能够维持群伞系统的工作稳定性,避免单伞之间由于受力而发生碰撞现象。采用数值仿真手段不仅可以提高降落伞研制效率,降低研发成本,也为设计人员掌握群伞系统的工作原理、促进降落伞设计理论发展提供了有力保证。     

电磁轨道炮轨道温度场与热应力数值仿真

在电磁轨道炮发射过程中,因热量累积而引起的急速温升与热应力对轨道性能和寿命有着重要的影响。为获得发射过程中轨道温度场及热应力分布情况,在分析轨道热载荷的基础上,建立了热载荷计算模型,并在给定的参数下,利用有限元仿真软件ANSYS Workbench对3种典型截面轨道的温度场与热应力进行了数值仿真。仿真结果表明:轨道温度场与热应力轴向上呈梯度分布,纵向上只扩散到内表面很薄的区域,温度与热应力最大值在电枢初始位置处;相较于矩形与凹形截面轨道,凸形截面轨道温升与热应力较低,性能较好。     

Growth model of cavity generated by the projectile impacting liquid-filled tank

The high-speed impact of a projectile on a liquid-filled tank causes the hydraulic ram, in which a cavity is formed. To study the growth characteristics of the cavity, the formation mechanism of the cavity is analyzed. The effect of Reynolds number and Mach number on drag coefficient is considered, the axial and radial growth models of the cavity are established respectively. The relative errors between the cavity length calculated by the axial growth model, the cavity diameter calculated by the radial growth model and Ma L. Y. test results are less than 20%, which verifies the effectiveness of the axial and radial growth models. Finally, numerical simulation is carried out to study the growth characteristics of the cavity caused by the projectile impacting the satellite tank at the velocity of 4000 m/s. The cavity length and diameter calculated by the axial and radial growth models agree well with those obtained by simulation results, indicating that the cavity length and diameter in satellite tank can be accurately calculated by the axial and radial growth models.