一种新型防空MEFP的设计与仿真

为提高MEFP对战机、导弹等空中目标的毁伤效能,综合锥形药型罩形成的球状弹丸和球缺形药型罩形成的杆状弹丸的优势,设计了一种复合型MEFP战斗部,仿真并分析了该型MEFP中各成型弹丸的形状、初速及对钢靶的毁伤效果.仿真结果表明,该复合型MEFP可以同时产生不同速度、不同形状的侵彻弹丸,从而增强了MEFP对空中目标的综合毁伤效能.     

MEFP战斗部结构的正交优化设计

以多爆炸成型弹丸(MEFP)为计算模型,应用显式有限元程序LS-DYNA,分析了药型罩间距、锥角、壁厚、装药高度和装药直径5种因素对MEFP发散角的影响规律。结果表明:随着药型罩间距、壁厚和装药直径的增加以及药型罩锥角、装药高度的减小,MEFP的发散角在减小。在此基础上以MEFP发散角为命中和毁伤概率指标,应用正交优化方法针对5种结构因素对MEFP发散角的影响主次关系进行了分析研究。结果表明药型罩壁厚是MEFP战斗部命中和毁伤概率的主要影响因素,并得到了5种结构因素各水平的最优组合。     

爆炸成型弹丸贯穿靶板靶后破片空间分布模型

深空撞击载荷对探测小天体内部物质成分和结构特性具有重要意义,因此,在考虑爆炸成型弹丸(explosively formed projectile, EFP)可变截面的特性和区分靶后破片来源的基础上,建立了EFP贯穿靶板靶后破片空间分布模型。在靶板厚度30 mm至70 mm、EFP着靶速度1 650 m/s至1 860 m/s的条件下,该模型可以定量预测靶后破片云中各个破片的速度、质量、数量与空间位置的关系。结果表明,相对速度总是随相对空间位置的增加而呈线性增加,相对质量、相对数量总是随相对空间位置的增加而呈幂函数增加。     

30 cm离子推力器栅极组件寿命预估及试验验证

为了预估30 cm离子推力器现有三栅极组件的整体寿命,采用有限元分析和PIC-MCC方法分别对栅极组件的热态平衡间距以及栅极不同区域的刻蚀速率进行了模拟和计算。结果显示,推力器达到热平衡状态时,减速栅整体变形呈现中心局部凹陷特征,加速栅整体变形呈均匀突起;在直径0～70 mm内的中心区域,两栅间距平均缩小0.057 mm;在直径70～140 mm内的环形区域,两栅间距平均增大0.129 mm;减速栅边缘区域小孔在1 500 h内的刻蚀速率达到6.25×10^-14 kg/s,而5 700 h的栅孔刻蚀速率相比1 500 h的降幅达到了15.4%;5 700 h的加速栅中心和边缘以及减速栅中心区域小孔的刻蚀速率相比1 500 h的降幅分别达到了8.0%、4.1%和3.6%。5 700 h的寿命试验结果显示,减速栅中心孔、加速栅中心和边缘孔的刻蚀基本呈线性,仿真与试验结果的比对误差均在10%以内。     

一种L/S波段双频双圆极化缝隙天线的设计实现

文章设计了一种用于实现L波段圆极化的平面缝隙天线,并在此天线的基础上,通过添加寄生贴片,实现L/S波段双频双圆极化的性能。该天线通过一条矩形缝隙将圆环形天线切断,调节缝隙的宽度和角度,实现了圆极化辐射,通过背面的矩形条带对天线激励,使得天线的阻抗得以较好地匹配。在此基础上,又在天线上方加一圆形寄生贴片,通过互耦作用,分别实现了在1.39GHz～1.48GHz和2.60GHz～2.66GHz两个频段不同旋向的圆极化辐射,同时将矩形条带馈线调整为十字形,改善了阻抗带宽。借助于仿真软件对天线参数进行优化,并在此基础上制作了实物。测试结果表明,该设计达到了仿真的效果。     

爆炸成型弹丸侵彻靶板的数值仿真

基于LS-DYNA的动力学分析通用有限元程序,对爆炸成型弹丸形成和侵彻靶板过程进行了数值仿真。建立了数值仿真模型,利用数值模拟技术实现了弹丸的形成以及不同药型罩结构对爆炸成型弹丸形成的影响,实现了侵彻过程中弹丸的变形与靶板的破坏状况可视化,同时对仿真结果进行了分析。通过对爆炸成型弹丸侵彻靶板的数值仿真,为开展爆炸成型弹丸毁伤机理研究奠定了良好的基础。     

潜艇深度安全操纵面及其控制技术

在分析现代潜艇高速、大潜深机动潜在风险的基础上,从保障潜艇深度安全的角度出发,提出了对传统十字形尾升降舵的技术改进途径,分析了适用的尾操纵面结构形式,并对先进的大小舵方案的结构形式、使用方式及十安形尾升降舵的舵角限制技术进行了阐述。理论研究表明:上述措施能有效地改善潜艇的深度安全性。     

基于Patran二次开发的星形药柱几何参数灵敏度分析

为了分析几何参数对星形药柱结构完整性的影响,在有限元软件MSC.Patran/Nastran平台上,用Patran的二次开发工具PCL(Patran Command Language)实现了星形药柱建模与分析的参数化。研究了星形药柱最大Von Mises应变随药型几何参数的变化规律并进行了灵敏度分析。结果表明,星形药柱肉厚、星角系数、星角数以及沟槽顶弧倒圆半径等对药柱结构完整性影响较大,药型设计时应重点关注这些参数。所提出的方法和相应结论可为固体发动机设计提供参考。     

短波通信组网研究

对于短波信道,目前基本上是用于点对点的通信媒介。采用组网通信方式可以在网内选择最佳链路,克服信道不稳定、干扰大、可靠性差等不足。首先介绍了网络的拓扑结构,然后针对短波通信的特点研究了短波星形组网、树形组网和网形组网的军事应用及拓扑设计,并给出了具体的构造方法。可为短波军事通信网络系统的规划与建设提高参考。     

装药长径比对EFP成型作用效果影响分析

针对装药长径比对EFP成型的影响,基于一种球缺型药型罩EFP,利用ANSYS／LS-DYNA仿真软件对其成型过程进行建模仿真,研究EFP成型过程及其各项参数．在该基础上,改变装药高度得到不同的装药长径比数据,并对不同长径比EFP形成过程进行仿真,得到不同装药长径比EFP的速度、速度增长率及炸药能量利用率等数据,为选择最佳装药长径比提供依据．     

多爆炸成型弹丸性能参数灰关联分析

为了获得各参数对多爆炸成型弹丸毁伤性能的影响程度,以EFP速度和MEFP发散角为参考序列,以药型罩和装药参数为比较序列,运用灰关联理论对影响MEFP毁伤性能的参数进行了灰关联分析。在此基础上,应用灰关联分析结果完成了MEFP战斗部优化设计。结果表明:在较少样本空间前提下,采用灰关联理论可以分析获得影响多爆炸成型弹丸毁伤性能的各因素主次关系,而且经过优化后的MEFP战斗部,大大地提高了EFP的集聚性和毁伤性能。     

MEFP智能雷攻击坦克毁伤效能分析

以智能雷为研究对象,在建立智能雷扫描运动模型和命中毁伤模型的基础上,分析了MEFP智能雷攻击坦克的毁伤效能.通过建立攻击过程的蒙特卡洛模型,编制了智能雷攻击坦克目标的计算机仿真软件,计算了MEFP智能雷发射不同数目的EFP对坦克目标的毁伤概率.结果表明:MEFP智能雷攻击坦克目标的毁伤效能较高,可应用于对付大规模坦克装甲车辆的进攻和武装直升飞机的攻击.     

破片对反辐射导弹战斗部毁伤效能仿真

分析了“哈姆”反辐射导弹目标特性及破片对其毁伤模式,建立了破片对反辐射导弹战斗部毁伤效能模型,研究了不同质量破片对反辐射导弹战斗部的穿透能力和引爆能力。仿真及试验结果表明：单枚破片质量为15g,速度在1700m/s以上,就足以对反辐射导弹战斗部达到解体性毁伤,它为未来反导弹药战斗部设计提供了重要参考。     

杀爆弹对主战坦克毁伤评估仿真

在全面分析杀爆弹对主战坦克毁伤效应的基础上，针对冲击波和破片对坦克外部件的毁伤，利用计算机仿真方法进行杀爆弹对主战坦克毁伤评估。利用射击线技术构建了杀爆弹对主战坦克毁伤评估模型；基于蒙特卡洛随机模拟试验法，开发了计算程序，进行了以破片杀伤为主的杀爆弹对主战坦克毁伤效应仿真评估，得到了车体命中破片数随炸点坐标变化规律，以及坦克整体毁伤概率随杀爆弹终点速度变化规律。研究结果为主战坦克目标易损性分析与毁伤评估提供了重要参考。     

复杂平面区域的三角网格生成算法

为生成复杂平面区域的有限元网格,提出了基于网格细化的三角网格生成算法.该算法首先采用耳尖移除法对区域边界做三角划分,得到粗略的初始网格.提出Delaunay优化平分方法,根据网格密度细化初始网格,该网格细化方法结合最长边平分技术与Delaunay边交换技术,可有效提高内点生成与单元细分的质量.实验表明,基于Delaunay 优化平分的三角网格生成算法可对任意平面域进行网格剖分,生成符合有限元计算要求的高质量三角网格.     

复合战斗部结构参数影响分析

应用AUTODYN仿真软件,对一种复合战斗部方案的EFP成型性能进行了分析,结果表明,相对于传统布局方案,在破片方案更改后改变了药型罩的成型过程,导致EFP形状变差从而降低了毁伤性能。通过对结构参数影响进行分析,提出了优化方案,解决了破片方案调整后EFP的成型问题。     

随动定向战斗部破片飞散特性研究

针对防空导弹常规破片式杀伤战斗部使用中存在能量利用率低的缺陷,提出采用随动定向战斗部的观点。建立随动定向战斗部的破片动态飞散区和飞散速度的计算模型,采用数值解析方法,解决在复杂弹目交会条件下破片的飞散区域与打击速度的计算问题．并用MATLAB软件对建立的模型进行验证,得出仿真结果与实际结果一致,这表明模型是合理、正确的。     

Influence of shaped charge structure parameters on the formation of linear explosively formed projectiles

The research of LEFP (linear explosive forming projectile) is of great value to the development of new warhead due to its excellent performance. To further improve the damage ability of the shaped charge warhead, a special shell overhanging structure was designed to increase the charge based on the traditional spherical charge, in which case the crushing energy of LEFP could be guaranteed. LS-DYNA was used to simulate different charge structures obtained by changing the number of detonation points, the length of shell platform, the radius of curvature and the thickness of liner. The RSM (response surface model) between the molding parameters of LEFP and the structural parameters of charge was established. Based on RSM model, the structure of shaped charge was optimized by using multi-objective genetic algorithm. Meanwhile, the formation process of jet was analyzed by pulsed X-ray photography. The results show that the velocity, length-diameter ratio and specific kinetic energy of the LEFP were closely related to the structural parameters of the shaped charge. After the optimization of charge structure, the forming effect and penetration ability of LEPP had been significantly improved. The experimental data of jet velocity and length were consistent with the numerical results, which verifies the reliability of the numerical results.     

可变形定向破片战斗部模型试验和数值模拟研究

基于可变形定向破片战斗部的作用原理,设计了试验结构模型,并对其进行了静爆试验研究。根据试验结果,建立了有限元分析模型,利用LS-DYNA程序对可变形定向战斗部变形过程以及破片的飞散过程进行了数值模拟。结果表明,在目标方向破片密度和速度都有较大幅度增益,数值模拟与试验结果比较吻合。