Study on dynamic response of multi-degree-of-freedom explosion vessel system under impact load

In order to study the dynamic response and calculate the axial dynamic coefficient of the monolayer cylindrical explosion vessel, the wall of vessel is simplified as a multi-degree-of-freedom (MDoF) undamped elastic foundation beam. Decoupling the coupled motion equation and using Duhamel's integrals, the solutions in generalized coordinates of the equations under exponentially decaying loads, square wave loads and triangular wave loads are calculated. These solutions are consistent in form with the solutions of single-degree-of-freedom (SDoF) undamped forced vibration simplified model. Based on the model, equivalent MDoF design method (also called MDoF dynamic coefficient method) of cylindrical explosion vessel is proposed. The traditional method can only predict the dynamic coefficient of torus portion around the explosion center, but this method can predict that of the vessel wall at any axial n dividing point position. It is verified that the prediction accuracy of this model is greatly improved compared with the SDoF model by comparing the results of this model with SDoF model and numerical simulation in different working conditions. However, the prediction accuracy decreases as the scaled distance decreases and approaches the end of the vessel, which is related to the accuracy of the empirical formula of the implosion load, the simplification of the explosion load direction, the boundary conditions, and the loading time difference.     

5级同步感应线圈发射试验装置及控制系统研究

基于同步感应线圈发射原理设计制作了5级电磁线圈发射试验装置,该装置采用光电传感器实时检测弹丸的位置,并将该位置信号反馈给控制系统触发双向可控硅闭合,使脉冲电容器对该级线圈放电。通过试验,给出了单级线圈的弹丸速度和触发位置的关系以及电压和级数对弹丸发射速度的影响。     

基于PLC的引信旋卸控制系统设计

针对引信旋卸危险的难题,设计了基于西门子PLC-135WB的自动控制系统,实现了引信旋卸过程中的自动上弹、旋卸、退弹、防爆等功能,不仅提高了危险作业环节中的工作效率,而且保证了作业过程中的安全性和可靠性。     

高原环境对弹丸动态稳定性的影响

分析了高原环境低空气密度对弹丸动态稳定性的影响。给出了弹道坐标系中的力方程组和非滚转弹体坐标系中的力矩方程组,并通过线性化方法得到弹丸角运动的状态空间模型。列出了角运动状态矩阵的四个特征根,并利用复数平方根计算方法得到特征根实部的表达式。提出弹丸动态稳定性稳定因子的新定义,并证明新的动态稳定条件与传统的动态稳定条件是一致的。讨论了低空气密度对尾翼稳定弹和旋转稳定弹动态稳定性的影响,并通过仿真说明弹丸在高原条件和平原条件下的动态稳定性存在差异。     

电子时间引信解除保险距离试验研究

通过测量弹丸炮口速度和引信解除保险时间的方法得出电子时间引信远解距离。在介绍某型电子时间引信实现远距离解除保险的方法和机构工作过程的同时,对远解距离进行理论分析,并对试验引信改装的实现方法作了详细说明。在此基础上,进行了电子时间引信解除保险距离测试试验并对试验结果作了分析。     

应用瞬时谱分析方法验证近炸引信的数字仿真模型

在分析某型近炸引信的工作原理和数字仿真模型的基础上，应用瞬时谱方法分析多普勒信号的瞬时平均频率，验证了近炸引信的数字仿真模型。结果表明瞬时谱是分析多普勒信号这类时变频非平稳随机信号的有效方法。     

由序列图像获取点目标的三维运动参数和空间位置

利用图像获取目标的运动参数和空间位置在目标定位、跟踪和计算机视觉中具有重要的意义。本文在目标和成像系统都运动的情况下,给出了由单目序列图像获取点目标绝对运动参数和三维空间坐标的条件,提出了利用多帧单目序列图像和应用非线性递推滤波算法来估计点目标的运动参数和空间位置。实验仿真结果证明,本文提出的算法是有效的。     

线膛身管有限元网格参数化建模方法

为了精确快速地建立身管结构有限元网格模型，提出基于Python脚本语言操作单元和节点坐标的参数化建模方法，建立身管结构有限元网格模型。使用该方法能够精确地建立身管内膛(包含药室、坡膛和导向部)和外部轮廓的有限元网格模型，并进行参数化建模。以76 mm火炮身管为对象，建立身管与弹丸耦合的有限元模型，计算弹丸在身管内的全弹道运动过程，并结合相应实验进行验证。研究结果表明：该方法能够精确快速地建立身管结构有限元网格模型。     

基于层裂机理的弹体侵彻混凝土的工程模型

以斜侵彻过程中的终点弹道为研究对象,基于动态球形空腔膨胀理论给出的阻力函数理论公式和开坑阶段的表面层裂机理,建立了能够综合考虑弹头形状、开坑区深度的斜侵彻深度预测模型,并进一步推导了能够适用不同弹头形状的弹体过载时程曲线计算公式。预测模型得到的侵彻深度和过载与试验结果吻合较好。研究结果可为弹体与混凝土靶的斜侵彻弹道分析和弹丸头部设计提供一定帮助。     

基于相位编码信号的鱼雷主动反舰声引信研究

鱼雷声引信抗干扰性能是鱼雷可靠性设计的重要指标。根据目标舰艇和海面回波的不同相位特性,提出采用相位判别的方法与相位编码信号以及脉冲压缩技术来识别目标的方法,给出了用于反舰声引信信号处理框图,并进行了仿真计算。仿真结果证明了文中提出方法的可行性和正确性。     

水下仿生推进器阀控液压摆动关节建模与动态特性分析

采用液压驱动的模拟鱼柔性长背鳍波动运动的水下仿生推进器,当改变液压系统的流量和阀的控制参数时,其运动学参数能够迅速地做相应调整,实现平稳、流畅、连续的仿生运动。建立了阀控液压摆动关节的动力学模型,根据动力学模型得到系统传递函数,并绘制了Bode图。根据传递函数分析了阀控液压摆动关节的稳定特性、动态位置刚度特性和动态响应特性。结果表明阀控液压摆动关节具有一定的自稳定性,其工作频率与影响位置刚度的负载变化频率重叠,动态响应速度可以通过优化结构参数来调整。     

基于层裂机理的弹体侵彻混凝土的终点弹道研究

基于动态球形空腔膨胀理论给出的阻力函数理论公式和开坑阶段的表面层裂机理,建立了能够综合考虑弹头形状、开坑区深度的斜侵彻深度预测模型,并进一步推导了能够适用不同弹头形状的弹体过载时程曲线计算公式。预测模型得到的侵彻深度和过载与试验结果吻合较好。研究结果可为弹体与混凝土靶的斜侵彻弹道分析和弹丸头部设计提供一定帮助。     

旋转稳定塑料弹体工程设计计算研究

本文以实验结果为依据,首先分析了塑料弹体影响弹丸膛内运动的物理性能,然后结合旋转弹丸的膛内运动特征,经过模拟试验,采用数学拟合法,初步建立旋转稳定弹塑料弹体工程设计计算的数学模型(包括结构尺寸设计计算、强度计算和内弹道计算)。     

不确定环境下无人机区域目标搜索及载荷参数影响

针对不确定环境下无人机区域搜索问题,建立了实时探测更新的搜索方法,提出了机载光电载荷参数优化配置策略。建立了基于二维离散网格的无人机区域搜索模型,采用概率地图描述目标信息的实时获取与更新;引入不确定度指标、目标网格的重访和网格探测次数控制,建立搜索目标函数;建立了基于粒子群算法的搜索路径滚动优化方法;通过对任务区域平均探测时间步数和误判概率的估计分析,建立了机载光电载荷参数优化配置策略。使用蒙特卡洛方法验证了区域搜索方法的有效性和光电载荷参数配置对搜索效率、误判概率的影响。     

引信静态试验模拟动态试验研究

研究了用静态试验评价无线电引信质量性能的方法。分析了静态试验项目、样本量的确定,建立了各组件失效与引信失效的对应关系,提出了通过组件的失效信息计算引信失效率的方法。     

横向运动板对长杆弹侵彻的偏转作用

弹体的攻角直接影响其侵彻能力,而横向运动板能使弹体发生偏转改变攻角,间接影响弹体的侵彻能力。在一定条件下,推导长杆弹在单层横向运动板作用下的偏转模型,并利用有限元仿真软件ANSYS／LS-rDYNA对长杆弹侵彻横向运动板的过程进行数值模拟。通过对偏转模型及仿真结果的分析,发现两者较为相符。研究结果显示：长杆弹侵彻横向运动板时,弹体会发生偏转,偏转的角速度先增后减,最后为0rad／s,此时偏转角最大;弹体速度方向也会发生偏转,其最终偏转角与弹体轴线的偏转角接近。     

位置随动系统动态性能自动检测研究

通过分析某型位置随动系统的组成和动态技术指标,提出了位置随动系统动态性能自动检测的设计方案和测试方法,利用信号仿真模块和基于DSP的高速数据采集与处理模块,建立了自动检测的硬件电路和软件结构,确定了测试位置随动系统的动态性能指标、测试方法和软件功能,实现了对某型位置随动系统动态性能的自动检测．     

拦截俯冲目标的数学模型探讨

假设俯冲目标运动轨迹依次为水平直线运动、匀速圆周运动．俯冲直线运动的三个阶段．在这个假设的基础上,推导出拦截俯冲目标攻击我舰（艇）和友舰的数学模型．较准确的快速计算出目标曲线运动参数．俯冲直线运动参数和弹丸发射诸元．     

鱼雷电磁引信作用距离模糊分析及抑制方法

从鱼雷电磁引信收发线圈垂直配置方法基本原理出发,分别分析了位于鱼雷轴线和偏离鱼雷轴线的双接收线圈产生作用距离模糊的原理。对于第一种情况,提出了对双路线圈输出信号进行取模处理的方法,消除了作用距离模糊；对于第二种情况,提出了通过增加对称位置的接收线圈,并对对称位置线圈输出信号求平均后,再进行取模处理,消除了作用距离模糊。仿真结果表明,该方法可有效消除作用距离模糊,提高电磁引信作用距离。