超声速欠膨胀冲击射流数值模拟

超声速欠膨胀冲击射流有着重要的实际应用价值,如S/TOVL飞行器、火箭发射、除尘等。其流场结构复杂,包含间断激波、反射激波、马赫盘、滞止泡以及冲击平面传热不同于亚声速冲击射流的特点。为了分析超声速欠膨胀冲击射流流场和传热,采用有限体积法,结合k-l湍流模型以及二阶精度的TVD格式进行数值模拟:对比实验和k-ε湍流模型的努赛尔数,得出k-l湍流模型在传热问题中更具优势;对比阴影图和计算密度云图以及对比冲击平面压力系数的实验值和计算值,验证了k-l湍流模型模拟超声速欠膨胀冲击射流流场的合理性;采用k-l湍流模型研究3种冲击高度(3D,6D,10D),3种压比(2.0,3.4,4.4),3种喷管总温(493 K,591 K,580 K)下,冲击平面温度分布。数值研究结果对分析超声速欠膨胀冲击平面的烧蚀有一定的指导意义。     

基于ANSYS Workbench的轴套表面裂纹应力强度系数有限元分析研究

针对轴套表面裂纹受力复杂、不易进行理论计算的问题,开展了基于ANSYS Workbench的裂纹有限元仿真方法的研究,得到了轴套表面裂纹应力分布与裂纹尺寸和过盈偏差的关系,以及应力强度系数沿裂纹前缘位置的分布规律。通过对比发现,轴套表面裂纹的仿真结果与理论计算误差10%,由此说明了有限元方法的有效性。     

电磁轨道发射中内弹道动力响应特性分析

将轨道简化为移动载荷作用下固定在弹性支撑上的Bernoulli-Euler梁，通过静态电磁-结构耦合有限元模型求得外围封装的等效刚度，计算得到发射器的临界速度。另外，利用混合有限元/边界元法建立电磁-结构-运动多物理场耦合的动力学模型，求得枢轨动态接触压力和轨道的应力应变分布特性。通过在轨道背面布置光纤光栅应变传感器，利用测量数据验证了动力响应特性，并分析了弹丸在内弹道的稳定性。针对典型30 mm × 30 mm矩形口径发射器，分析及试验结果表明：C型电枢对轨道的电磁挤压力在平顶沿起始时刻达到最大值，之后随着时间推移逐渐减小；电枢通过引起的应力波在高速段容易与轨道中反射应力波发生共振，并且轨道在电枢运动的中间高速段区域受力最为集中，应力集中水平约是起始低速段区域的2.44倍；电枢运动高速段会出现晃动现象，进而引起上下轨道受力的不对称性。分析及试验结果对研究电磁轨道发射器内弹道动力响应特性和发射器结构设计具有重要指导意义。     

基于加权虚拟阵列的自适应波束形成

常规虚拟变换技术用于波束形成时,受变换区域影响较大,在区域选择不当时甚至会引起整个方向图的严重畸变,并且零陷也过浅.提出了一种基于加权虚拟阵列的方法,给变换矩阵引入干扰方向信息.利用该方法形成波束时,能稳定地形成对准期望信号,并且有较深的零陷和较好的旁瓣抑制效果.在小快拍数和小阵元数时仍然具有良好的波束保形能力.理论分...     

红外空中小目标小波域检测方法

针对空中远距离红外小目标检测的实际问题,提出了一种基于小波变换的检测算法.该方法首先对小目标图像进行小波分解并在考虑高频系数能量的基础上对噪声和背景边缘系数进行抑制,然后将遗留下来的高频系数通过线性映射变换成灰度图像.其次对3个方向的高频图像按照一维最大熵法进行二值化处理并通过形态开算子进一步滤除噪声,随后将高频图像两两相与关联生成单帧检测结果,并进一步利用帧间目标位置的相关性完成小目标检测过程.最后,在原图像中以检测结果图像的质心为中心生成跟踪窗口.试验结果表明,相对于通常的小目标检测算法,提出的算法在背景抑制、检测准确度以及速度方面都具有一定的优势.     

基于LES的三维桅杆绕流的数值实验研究

以舰船棱柱形的全封闭桅杆为研究对象,利用计算流体力学软件ANSYS ICEMCFD和ANSYSCFX对模型进行数值实验。在雷诺数为5.74×105和7.66×105,桅杆的攻角从0°变化到90°,以15°为间隔的条件下,研究了表面倾斜且前后不对称的四边形棱柱状结构在均匀流场中所受的流体载荷。通过对桅杆绕流进行数值模拟,得到了漩涡发放随时间的变化规律;发现模型由于表面倾斜的原因,除了受到阻力和升力外,还受到垂直方向上的垂向力,这在以往的柱状结构中是没有的;同时分析了模型所受的定常力和脉动力系数随雷诺数和攻角的变化规律。     

随机系数线性方程组的正解问题

通过建立摩擦片磨损量的数学模型,引出了随机系数线性方程组的求解问题.通过分析其解的统计分布,给出了一个相关定理,阐明了解的分布为对称分布,且其负分量出现的概率大于零.利用优化思想,给出了在信赖域法下求数值化正解的近似解的算例.     

双波段夹层天线罩平板的应用研究

以5层天线罩材料平板为例,利用数值分析技术研究了其宽带透波性能.给出了确定多层天线罩材料宽带透波性能的优化方法.以此为依据,分析了3层平板材料(A夹层)和5层平板材料(C夹层)在微波波段(C波段)和毫米波波段(Ka波段)的透波性能.为多层天线罩材料双波段透波性能设计提供了一种技术手段.     

作战毁伤过程耗损系数模拟法及原理

明确地阐述了耗损系数模拟法的定义及其准确的科学内涵.对红(蓝)军一个武器系统在时间[t,t Δt]内的歼敌武器系统数ξ进行了深入研究,抓住作战毁伤过程(原型)中ξ的数学期望值这一本质因素,通过递进的构造等效模型,论证了耗损系数模拟法的科学原理.这一理论方法能仿真模拟出部(分)队作战胜负、作战持续时间、作战中任一时刻的剩余兵力及作战双方的取胜概率.     

基于提升五株形小波的图像融合

在提升五株形小波多尺度分解的基础上,给出一种新的像素级图像融合方法.该方法利用提升五株形小波变换对每一幅图像进行多尺度分解,按照不同的融合规则,采用多种融合算子去构造融合图像对应的各小波系数,再根据融合图像的各小波系数重构融合图像.该方法被成功地用于模糊图像的融合处理.试验结果表明该融合方法十分有效,获得的融合图像更符合人们的视觉特性、更有利于进行监视和侦察之类的视觉感知.