弹炮结合防空武器系统的可靠性设计方法

可靠性设计是弹炮结合防空武器系统设计定型中的一个重要环节。基于弹炮结合防空武器系统的基本结构和体系,根据各分系统失效对于整体系统失效贡献程度的大小,在给出重要度系数的基础上,建立了弹炮结合系统的可靠性综合评定模型;与此同时,利用可靠性定义采用原准比例法建立了弹炮结合系统的可靠性分配模型;并根据实际工程应用经验数据,对弹炮结合防空武器系统的可靠性设计方法进行了实例计算,算例表明所建立模型的有效性。分析结果表明该可靠性设计方法具有一定的工程应用价值。     

机载雷达功能仿真中地球曲率的影响

从机载雷达目标探测过程出发,构建目标回波的单程增益系数和地表漫反射的后向散射系数的数学模型,根据此模型提出机载雷达的相应性能指标.在仿真实验的基础上,分析了地球曲率对目标回波和面杂波功率的影响.仿真结果表明了该模型的正确性和有效性.     

紧凑型Tesla变压器的参数测量

对设计加工研制的Tesla变压器,根据Smith建议的测量方法,解决了对紧凑Teala变压器耦合系数进行比较准确地测量的问题,实测耦合系数高达0.9,并对耦合系数稍低于理论设计值的原因进行了探讨,同时分析给出了物理原因.此外,根据Teala变压器电路在初次级初、次级短路和低电压充电情形下的实测电压波形,估算出Tesla变压器电路各参数数值.这些数值与理论计算值吻合,并能满足实际高压充电的要求.     

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。     

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。     

基于仿真和实验的火炮射弹当量系数研究

火炮射弹当量换算系数是确定火炮身管寿命的关键参数,当量换算系数的计算目前是国内外火炮寿命研究领域的一个难题.有限元仿真分析可计算出实验无法或难以测量的数据,通过实验拟合出炮钢磨损速率的数学模型,结合有限元仿真计算和内弹道公式编程计算的结果,来计算火炮射弹当量换算系数.试验结果证明该方法计算的当量换算系数精度较高,能够满足实际使用要求.     

基于粒子群优化的稀疏分解最优匹配原子搜索算法

信号的稀疏分解能得到信号的稀疏表示形式,便于进一步处理,但其计算非常复杂,是一个NP问题.粒子群优化是群体智能优化算法,算法简单,易于实现,且搜索效果好.把粒子群优化算法用于稀疏分解的最优匹配原子的搜索,能降低稀疏分解复杂度,同时减少稀疏分解的超完备字典对存储空间的占用,以提高用稀疏分解理论进行信号处理的计算效率,满足或接近实时性的要求.实验证明,此方法切实可行.     

星际探测太阳帆行星和太阳借力轨道全局优化

以太阳帆在20年内飞行至距离太阳200 AU以远进行星际探测为目标,研究太阳帆通过行星借力和太阳借力的轨道全局优化问题。建立太阳帆时间最优转移轨道数学模型,分析行星借力和太阳借力的约束条件,并用这些约束条件构造目标函数,从而将轨道优化的四点边值问题转化为求解无约束条件下的多变量优化问题。通过选取合理的约束权重,采用遗传算法获得大范围的粗略解,代入到序列二次规划算法中获得高精度解。仿真结果表明,虽然太阳帆通过太阳借力已获得相当大的加速度,但加上木星借力仍然可以节省相当多的飞行时间。提出的轨道优化思路,可以为太阳系逃逸任务轨道初步设计提供参考。     

基于联系数的电子装备体系效能倍增效应分析

提出了基于联系数的电子装备系统和体系作战效能倍增效应分析新方法。首先介绍了联系数的定义与数学运算,其次提出以基于作战能力指数的同异联系数来描述电子装备的作战效能,并根据不确定系数的取值分别对电子装备系统和体系的作战效能倍增效应进行了分析,最后基于侦察装备对目标的侦察能力进行了实例分析,结果表明该方法合理可行。     

水下爆炸中自由场压力和船体壁压的测量与分析

对水下爆炸中自由场压力的水面截断效应及冲击裁荷与船体相互作用的船体壁压进行了分析,得出了自由场压力的水面截断效应及早期的船体壁压计算近似公式.测量结果表明,球形装药中心起爆后形成的冲击波一般不是一条光滑曲线,而是会有多个振荡峰;当自由场压力测点离水面较近时,测量的自由场压力会出现明显的水面截断现象;船板在水中爆炸冲击渡的作用下产生的运动和变形对水中压力场有很大影响,舰体壁压反射系数与冲击波的入射角度有关.