基于虚拟样机的供输弹机液压系统故障仿真

供输弹机是火炮实现装填自动化的重要机构,涉及机电液等多种系统的耦合,故障率较高.为了能够真实地模拟供输弹机液压系统的故障过程,提出了适用于大型复杂系统耦合仿真的协同仿真方法,建立了完整的供输弹机虚拟样机,较好地解决了机电液耦合、多碰撞拓扑等难题,并通过实装试验数据验证了虚拟样机仿真的可信性.以溢流阀发生粘滞阻力过大和液控单向阀发生控制油路故障为例,说明了故障发生时供输弹机的动力学响应特性,明确了故障机理,为快速地进行故障特征提取和积累故障样本奠定了良好的基础.     

无限质量降落伞充气动力学数值模拟

为分析降落伞火星再入环境下的超声速开伞性能,基于任意欧拉-拉格朗日罚函数法和多介质任意拉格朗日欧拉算法,求解可压缩流场与降落伞结构的耦合动力学模型。数值模拟盘缝带伞超声速开伞过程外形变化,预测气动力作用下的伞衣织物三维结构动力学行为。结合风洞试验数据,对比分析降落伞开伞性能和前置体对伞衣充气外形的影响。最终给出超声速伞周围非稳态流场的尾流和激波分布。仿真结果表明:盘缝带伞在超声速开伞过程中被完全充满且充气效果良好,未出现塌陷情况;随着来流马赫数的增加,降落伞阻力系数逐渐减小,充气时间缩短。仿真结果与试验结果保持一致,验证了所提方法的有效性。     

高超声速飞行器倾侧转弯耦合控制策略

针对高超声速飞行器倾侧转弯过程中俯仰、偏航和滚动通道间的强烈耦合,提出一种耦合控制策略。针对高超声速飞行器快时变、非线性和强不确定性的控制问题,基于解析形式的非线性最优预测控制方法,采用分层设计思想设计了飞行器姿态控制系统,可较好满足高超声速飞行器的快速性要求;在分析了倾侧转弯飞行控制过程的主要影响因素及其影响规律的基础上,提出一种"降低攻角—快速滚转—拉起攻角"的耦合控制策略。对该控制策略对于高超声速飞行器的适用性进行了仿真分析,结果表明:所提耦合控制策略有效降低了偏航通道的控制需求,降低了倾侧转弯控制过程的失控风险,提高了控制系统的可靠性。     

基于事件分解的电磁脉冲前门耦合效能评估方法

电磁脉冲弹是一种利用辐射高功率电磁脉冲干扰/毁伤目标电子系统的新概念武器。为计算电磁脉冲通过前门耦合毁伤目标的效能,提出一种基于事件分解的效能评估方法,按时间序列将前门耦合-毁伤过程分为弹体爆炸辐射功率、电磁能量传输衰减、目标系统耦合3个子事件,分别用不同算法计算不同子事件的发生效能。用这种方法对美国MK.84导弹搭载的电磁脉冲弹进行评估,得到一定参考价值的效能评估值。     

环境影响下的时滞耦合作战决策同步模型

为了量化描述作战体系的决策同步性能,从时间视角,结合环境影响因素提出作战沟通与作战决策同步衡量指标,并分2个阶段建立了具有时滞耦合特点的作战决策同步模型.案例仿真表明,该模型解决了以往基于群体沟通模式造成决策意见不一致的缺点,并能反映出不同环境因素下对作战决策同步性能的影响,验证模型有效可行.     

小口径自动炮复进簧对发射过程动态特性影响仿真研究

建立了小口径自动炮的刚柔耦合动力学模型,通过仿真数据与实弹射击试验数据的对比,验证了模型的可靠性.在此基础上,研究了复进簧刚度变化对自动炮射速和射击精度的影响,研究结果为小口径自动炮在部队射击训练过程中的故障诊断提供了定量参考依据,为小口径自动炮结构优化奠定了基础.     

基于热固耦合分析的超声激励下微裂纹生热特性

针对在超声红外热像技术中被测对象缺陷区域生热机理研究不深入的问题,以含裂纹平板试件为研究对象,采用ANSYS/LS-DYNA对含裂纹的平板试件进行热固耦合建模,研究了高频振动激励下平板振动信号及频谱,分析了裂纹摩擦生热及塑变生热的特点.仿真及试验结果表明:热固耦合分析用于裂纹生热问题可行;高频振动下裂纹生热形式主要有摩擦生热和塑变生热;裂纹区域温度呈现增长速率随时间逐渐下降的特点;平板振动非线性的主要原因是2裂纹面之间以及换能器与平板之间的接触非线性.     

LFM脉冲雷达测距偏差分析与估计

研究了线性调频(LFM)脉冲体制雷达由于距离-多普勒耦合效应造成的测距偏差问题。推导、分析了该测距偏差的产生机理,指出了偏差中被大多数研究者遗漏的非线性余项,并分析了该余项与雷达发射信号及目标运动参数的关系;利用无约束优化方法对该偏差余项进行估计。最后,计算机仿真实验验证了分析结论和估计算法的正确性。     

雷电电磁脉冲对数字电路的辐照耦合试验研究

以某装备上的串行数据分配电路为试验对象,研究了雷电电磁脉冲对该电路的辐照耦合,并通过改变脉冲场的强度、极性、被试对象在场中的方向以及被试器件的类型,探讨了雷电电磁脉冲对数字电路的耦合规律。     

加肋圆柱壳结构的FE-IE算法网格尺度划分原则

为了研究结构有限元耦合流体无限元算法的网格尺度划分原则,提出有限元-无限元算法中结构湿表面的网格尺度划分原则。数值计算结果表明,对加肋圆柱壳而言,在保证一个肋骨间距至少有2个有限元单元的前提下,将结构主振型弯曲波波长作为有限元-无限元算法中结构湿表面网格尺度划分的参考标准是可行的,即保证一个主振型分量波长内至少有6个有限元单元。提出以结构主振型分量的弯曲波波长(而不是最短的结构波长)作为有限元-无限元算法中网格尺度划分的参考标准,所得结论对于有限元-无限元算法中结构湿表面的网格划分以及控制内域流体有限元数量均具有十分重要的参考意义。