基于乘法分解弹塑性的有限元平衡方程及简化

主要研究了乘法分解弹塑性在大变形有限元程序中的实现.首先建立了纠正的拉格朗日描述下的平衡方程.并导出了其一致线性化形式,然后以中间构形弹性对数应变张量及与其功共轭的应力张量为共轭应力应变度量代入平衡方程对其进行简化与对称化处理以形成便于程序实现的Jaco-bian矩阵.采用所建立的有限元公式对圆柱形试件的单向拉伸过程进行了数值模似.     

大气对流层气体组分随高度变化的理论预期

利用大气对流层温度随高度变化的规律,采用局部平衡的多分子混合模型,从理论上论证了对流层气体组分随高度变化的规律,发现大气各主要成分体积分数、分子平均摩尔质量均随高度线性变化,并拟合数值计算结果得到了相关参数。氧气的相对体积分数随高度明显下降,而氮气的相对体积分数却明显上升;但是相比于温度随高度的变化,大气分子平均摩尔质量的改变可以忽略。该理论比以往其他模型预测大气压强随高度变化规律具有更自然、更接近实际的优势。     

基于BWRS方程的压缩空气压缩因子计算

使用压缩空气作为介质进行流体计算时,为保证计算精度须考虑压缩因子的影响。为了精确得到压缩空气的压缩因子,对压缩因子的计算方法进行了研究。将空气简化为氮气与氧气的混合气体,通过3个真实气体状态方程计算压缩因子,并与已有数据进行比较,验证了将空气模型简化,再计算其压缩因子的方法是可行的。BWRS方程计算出的压缩因子精度较高,但在不同压力下的计算误差有较大差距。为进一步提高计算精度,考虑了偏心因子的影响,通过计算分析、经验修正,得到了精度较高的压缩因子计算算法,并进行了试验验证。结果表明：不同压力下改变偏心因子的数值对计算结果有不同程度的影响;改进后的BWRS方程计算精度得到了提高,从而验证了BWRS方程改进算法计算压缩因子的有效性和可行性。     

微小型飞行器姿态快速机动控制方法

针对某弹道导弹释放的微小型飞行器的姿态控制任务需求,提出一种基于Gauss伪谱法的姿态快速机动控制方法。建立精确的姿态控制模型,并考虑反作用飞轮的耦合力矩项;采用Gauss伪谱法获取最优姿态轨迹,设计准滑模跟踪控制器以跟踪该最优轨迹。数字仿真结果表明,Gauss伪谱法计算得到的轨迹是最优的,准滑模跟踪控制器能实现对最优轨迹的良好跟踪,且对干扰力矩有较好的抑制作用。     

导弹作战体系作战能力评估方法研究*

对导弹作战体系作战能力评估问题进行了建模与仿真研究.分析了导弹作战体系的基本构成,建立了基于指数法和兰彻斯特战斗方程的导弹作战体系作战能力评估模型;仿真分析了发现和预警概率、指挥控制系统作战能力对导弹作战体系作战能力的影响,得到了一些有价值的数值仿真结论.     

变异系数在可靠性中的应用

对使用变异系数描述随机变量的离散程度进行分析,推导了可靠性工程中常用的4种概率分布的变异系数与分布参数之间的关系.以机械产品整机及其零部件不同失效模式的寿命变异系数的取值范围为实例,说明了变异系数在可靠性工程中的应用.     

一类多时滞泛函微分方程周期正解的存在性

利用非线性泛函分析中半序Banach空间的锥理论和不动点指数方法,讨论了一类多时滞泛函微分方程周期正解的存在性问题,并得到此类多时滞泛函微分方程周期正解存在的几个充分条件。     

滑翔导弹再入拉起段弹道优化设计与制导

对滑翔导弹再入弹道进行了分段,根据再入拉起段的特性建立了弹道优化设计模型,认为导弹在再入拉起段弹道终点时应处于纵向力平衡状态,使用Gauss伪谱法进行了再入拉起段的能量最优弹道优化计算;利用基于伪谱法优化的弹道在线生成,实时产生控制指令,实现了再入拉起段的闭环弹道控制.仿真结果表明,Gauss伪谱法弹道优化具有精度高、计算时间短等特点,闭环弹道控制能较好地消除风、再入参数偏差等干扰的影响,具有应用于在线制导的潜力.     

UCAV空面多目标攻击三维轨迹规划技术

研究了单架无人作战飞机(UCAV)攻击多个地面目标的三维轨迹规划问题。首先,将问题形式化为一类特殊的旅行商问题(TSP),即带动力学约束的邻域访问TSP问题(DCTSPN)。其次,针对规划空间维度过高、搜索代价过大的问题,提出了一种基于概率路标图(PRM)的方法。该方法借鉴了基于采样的运动规划方法的思想,并结合多种组合优化技术,将原本连续状态空间中的轨迹规划问题转化为离散拓扑图上的路由问题。求解过程分为离线预处理和在线查询两个阶段。离线阶段采用Halton拟随机采样算法及Noon-Bean转换方法,将原问题转化为经典的非对称旅行商问题(ATSP);在线阶段根据战场态势的实时变化,快速更新路标图,然后采用LKH算法在线求解问题的近似最优解。为了保证生成的飞行轨迹满足平台的运动学/动力学约束,算法基于Gauss伪谱法构建了局部轨迹规划器。最后,以攻击时间最短为优化指标对算法进行了仿真实验。结果表明,本文提出的方法能够以较高的精度和在线收敛速度生成真实可行的、较优的多目标攻击轨迹。     

连续激光辐照InSb的热损伤研究

在建立高斯型连续激光辐照半导体材料InSb物理模型的基础上,采用解析解的形式计算了圆柱形InSb靶板的三维温度场。通过数值分析得出了在连续激光辐照时,InSb发生的是熔融损伤的结果,并计算出相应的损伤阈值。对理论计算与实验结论进行了比较,验证了理论模型的合理性。