基于电爆炸机理的被动电磁装甲板间距优化分析

为探究最优的装甲板间距,在对被动电磁装甲系统的原理进行分析的基础上,结合虚拟源点理论建立了金属射流的作用时间模型,分析了装甲板间距对金属射流微元作用时间的影响;结合金属射流的比作用量模型,利用Matlab软件对金属射流的比作用量随被动电磁装甲板间距的变化规律进行了数值分析.结果表明:存在最优装甲板间距,使金属射流比作用量的峰值达到最大.     

被动电磁装甲电路特性的模拟试验

通过分析被动电磁装甲和金属射流相互作用的机理,建立了被动电磁装甲系统的电路模型,设计了研究被动电磁装甲防护机理的试验装置,对多组金属导体进行了模拟金属射流的电爆炸试验,分析了脉冲电源的参数对金属导体的电爆炸时间和电流波形的影响.研究结果对金属导体的电爆炸理论应用于被动电磁装甲对射流的防护机理研究具有重要意义.     

金属射流欧姆加热效应的影响因素分析

为探究影响金属射流欧姆加热效应的因素,在被动电磁装甲系统等效电路模型的基础上,根据虚拟源点理论建立金属射流的作用时间模型,进一步明确金属射流在侵彻被动电磁装甲过程中每部分射流微元的作用时间;结合金属射流的比作用量模型,利用Matlab软件对金属射流的电流和比作用量波形随被动电磁装甲系统的电感、电容、电阻和充电电压的变化规律进行数值分析．仿真结果表明：随着系统电感的减小、电阻的减小、电容的增大和充电电压的增大,金属射流比作用量的峰值增大,有利于射流发生电爆炸．     

水下爆破聚能装药结构正交优化设计

以某特定尺度的微型聚能装药结构为研究对象,运用正交设计方法和数值模拟手段对影响射流成型和侵彻的4个关键结构参数进行优化设计.选定射流有效长度与头部速度作为试验指标,利用AUTODYN对9组试验方案进行数值模拟并获得指标数据,通过对模拟结果分析获得最优装药结构参数组合为璧厚0.8 mm、药型罩锥角角度60°、药柱高80 ...     

冷喷涂粒子速度影响因素的数值模拟与分析

冷喷涂过程中,粒子速度直接影响冷喷涂材料改性效果.由于射流流场为超音速气固两相冲击射流,用实验方法研究粒子速度的影响因素很困难,为此通过数值模拟方法再现流场中粒子速度的变化情况.用Fluent软件以冷喷涂技术中超音速气固两相射流流场为研究对象,对于气固两相流的模拟,则采用颗粒轨道模型(欧拉-拉格朗日模型)获得粒子在射流流场的速度变化情况;分析粒径、材料、喷涂距离以及载气等因素对粒子速度的影响.进一步优化冷喷涂工艺方案,得到了粒子特性与粒子到达基板前最大速度之间的优化关系.     

聚能射流侵彻下舰船钢与均质钢的等效关系

基于剩余穿深理论,依据聚能射流对钢靶板侵彻毁伤作用机理,推导出2种等效模型,并结合数值模拟建立了聚能射流侵彻下某舰船装甲钢与603钢靶板的等效关系。结果表明:当舰船钢厚度较小时,舰船钢与603装甲钢的等效厚度比约为1;当舰船钢厚度较大时,两者等效厚度比约为1.13。由此等效关系可给出用于战斗部考核性穿靶试验中相应均质靶板的确定厚度,从而为用603装甲钢靶代替该舰船钢进行聚能射流威力考核试验提供依据,达到了简化、经济、方便、有效的目的。     

合成射流影响因素

在综合国外大量实验和数值模拟数据的基础上 ,对影响合成射流特性的驱动因素、结构因素进行了分析和总结 ,并且通过数值模拟的方法对雷诺数以及斯托罗哈数对合成射流的影响进行了研究。获得了反映合成射流激励器特征的函数关系式 ,为激励器的初步设计提供指导     

装备封存快速除湿过程数值模拟

为了解决快速除湿和准确控制动态除湿过程等问题,以某型装甲步兵战车的封存除湿过程为例,将CFD（Computational Fluid Dynamics）仿真技术引入装甲装备封存技术中。针对装甲装备封存的技术要求,建立了某型装备的简化物理模型,以FLUENT为数值模拟平台,对2种不同进风方式下的封存除湿过程进行了数值模拟,得出装备内部流场及相对湿度的变化规律等详细流场信息。最后,通过分析提出了封存除湿过程的最优通风方式和除湿监测的最佳位置。     

7.62 mm穿甲子弹斜侵彻复合装甲仿真研究

为研究7. 62 mm子弹对斜置陶瓷复合装甲的毁伤效应,针对典型7. 62 mm穿甲子弹结构,利用ANSYS/LSDYNA动力学软件对穿甲过程进行了数值模拟,并通过弹道枪试验对不同斜置角度复合装甲进行了防御性能测试,最后分析了子弹的破坏形式及斜置角度对毁伤效能的影响规律。结果表明:7. 62 mm子弹对陶瓷复合靶板的毁伤效能随靶板斜置角度的增加逐渐降低,回收的子弹式样的剩余质量逐渐增加,同时钢芯的质量侵蚀由垂直侵蚀向轴侧倾斜方向侵蚀过渡;且随斜置角度的增加,穿甲子弹的偏转角度先增加后减小,其对复合靶板的极限穿透速度呈指数型增加,其中穿甲子弹对陶瓷复合装甲的极限穿透斜置角度为0°~15°。试验结果与数值模拟结果具有较好的一致性。     

从俄乌冲突看格栅装甲在坦克装甲车辆的应用

<正>格栅装甲是专门用于抵御破甲弹攻击而研制的,重量小、结构简单、制造工艺性好,对破甲弹防护性能高。格栅装甲可破坏破甲弹的标准射高,当破甲弹撞到格栅装甲时会提前引爆。格栅装甲与主装甲之间保持一定距离,导致破甲弹金属射流断裂,拉长和干扰金属射流,从而削弱破甲威力,失去最佳破甲能力。格栅装甲可损坏来袭的破甲弹弹体和引信,使其不能正常爆炸,细小的格栅能卡住口径比格栅间距大的破甲弹,扯碎破甲弹的风帽,     

Data-driven prediction of plate velocities and plate deformation of explosive reactive armor

Explosive reactive armor (ERA) is currently being actively developed as a protective system for mobile devices against ballistic threats such as kinetic energy penetrators and shaped-charge jets. Considering mobility, the aim is to design a protection system with a minimal amount of required mass. The efficiency of an ERA is sensitive to the impact position and the timing of the detonation. Therefore, different designs have to be tested for several impact scenarios to identify the best design. Since analytical models are not predicting the behavior of the ERA accurately enough and experiments, as well as numerical simulations, are too time-consuming, a data-driven model to estimate the displacements and deformation of plates of an ERA system is proposed here. The ground truth for the artificial neural network (ANN) is numerical simulation results that are validated with experiments. The ANN approximates the plate positions for different materials, plate sizes, and detonation point positions with sufficient accuracy in real-time. In a future investigation, the results from the model can be used to estimate the interaction of the ERA with a given threat. Then, a measure for the effectiveness of an ERA can be calculated. Finally, an optimal ERA can be designed and analyzed for any possible impact scenario in negligible time.     

Kagome点阵夹层板吸能性能的数值模拟

建立了Kagome点阵夹层板在爆炸冲击荷载作用下的数值模拟模型,计算分析了夹层板的面板厚度、夹芯层杆件半径以及爆炸冲击荷载峰值压力和作用时间对Kagome点阵夹层板吸能性能的影响。发现在给定的爆炸冲击荷载作用下,夹层板只有在合适的几何尺寸下才能使夹芯层的塑性变形能占整个结构塑性变形能的大部分,从而体现出该夹层板主要由夹芯层塑性变形耗能的优势。     

填充式波纹夹层结构超高速撞击特性仿真

基于航天器空间碎片被动防护需求,对一种新型填充式波纹夹层结构进行超高速撞击仿真研究,分析超高速撞击过程以及结构的穿孔破坏情况和所形成的碎片云的特性,并与相同面密度Whipple结构进行对比。其撞击现象与Whipple结构相似,但其碎片云的头部速度小于Whipple结构,而径向膨胀最大速度和膨胀半角均大于Whipple结构。随撞击初速从3 km/s~10 km/s不断增大,波纹夹层结构的撞击穿孔尺寸变大,形状也更不规则。此外,结构中的填充树脂对碎片撞击能量的吸收贡献最大,后面板所吸收的能量所占比重较大,而前面板和波纹板对碎片撞击能量的吸收贡献较小。研究结果对空间碎片防护结构的设计具有一定的参考意义。     

整体缝合夹芯结构复合材料力学性能

所设计的新型整体缝合泡沫夹芯复合材料结构,能够避免一般斜缝方式引起纤维交叉损坏的弊端。采用真空导入模塑工艺制备整体缝合泡沫夹芯结构复合材料,研究缝合结构、缝合方式以及缝合纱线用量对整体缝合泡沫夹芯复合材料平压力学性能和弯曲性能的影响。结果表明,新型缝合结构在保证平压力学性能的同时,相比于垂直缝合结构弯曲破坏载荷提高了94.4%;穿透缝合方式能够显著提高试样的平压强度和弯曲破坏载荷;随着缝合纱线用量的增加,整体缝合泡沫夹芯复合材料的压缩和弯曲性能显著提高。     

Sandwich structure for enhancing the interface reaction of hexanitrohexaazaisowurtzitane and nanoporous carbon scaffolds film to improve the thermal decomposition performance

Improving the thermal decomposition performance of hexanitrohexaazaisowurtzitane (CL-20) by appropriate methods is helpful to promote the combustion performance of CL-20-based solid propellants. In this study, we synthesized a sandwich structure of CL-20 and nanoporous carbon scaffolds film (NCS) and emphatically studied the thermal decomposition performance of the composite structure. Thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry were used to measure the thermal decomposition process of the composite structure. The kinetic parameters of thermal decomposition were calculated by the thermal dynamic analysis software AKTS. These results showed that the thermal decomposition performance of the sandwich structure of CL-20 and NCS was better than CL-20. Among the tested samples, NCS with a pore size of 15 nm had the best catalytic activity for the thermal decomposition of CL-20. Moreover, the thermal decomposition curve of the composite structure at the heating rate of 1 K/min was deconvoluted by mathematical method to study the thermal decomposition process. And a possible catalytic mechanism was proposed. The excellent thermal decomposition performance is due to the sandwich structure enhances the interface reaction of CL-20 and NCS. This work may promote the extensive use of CL-20 in the field of solid rocket propellant.     

混沌序列网形跳频网络同步方案

跳频信号的同步过程是跳频通信系统的关键.针对网形跳频网络中同步难的问题,提出了一种基于混沌序列的动态双频跳频同步方案.该方案采用混沌系统生成分布式跳频序列,同时引入并行解调器结构实现双频跳变的时序控制.仿真结果表明,方案可有效应对慢跳频通信系统中常见的部分频带干扰和强单频干扰,且同步建立过程简单迅速,系统的稳定性和安全...     

大型船舶流行病传播控制过程多智能体模型

基于复杂网络和传播动力学相关原理,构建了符合大型船舶人员交互特征的社交网络,定义了传播网络层级结构,分析了交互网络拓扑生成的5项规则,给出了大型船舶流行病传播社交网络构成方法。基于多智能体技术,研究了交互网络节点成员属性和流行病传播特点,给出了智能体成员状态空间的基本构成形式,融合防护治疗、管控隔离、信息交互等因素的物理特征,构建了智能体状态迁移和行为交互过程算法,并分析论证了衰减函数的结构及区间特性。对比距离恒定模型和随机游走模型,分别对典型大型船舶流行病传播过程分4种工况12种状态进行了仿真计算,结果表明:随机游走模型更适合信息量丰富条件下的大型船舶流行病早期传播过程模拟仿真和疫情防控策略分析。     

Experimental and numerical study of the blast wave decrease using sandwich panel by granular materials core

Among the intrinsic properties of some materials, e.g., foams, porous materials, and granular materials, are their ability to mitigate shock waves. This paper investigated shock wave mitigation by a sandwich panel with a granular core. Numerical simulations and experimental tests were performed using Autodyn hydro-code software and a shock tube, respectively. The smoothed particle hydrodynamics (SPH) method was used to model granular materials. Sawdust and pumice, whose properties were determined by several compression tests, were used as granular materials in the sandwich panel core. These granular materials possess many mechanisms, including compacting (e.g., sawdust) and crushing (e.g., pumice) that mitigate shock/blast wave. The results indicated the ineffectiveness of using a core with low thickness, yet it was demonstrated to be effective with high thickness. Low-thickness pumice yielded better results for wave mitigation. The use of these materials with a core with appropriate core reduces up to 88% of the shock wave. The results of the experiments and numerical simulations were compared, suggesting a good agreement between the two. This indicates the accuracy of simulation and the ability of the SPH method to modeling granular material under shock loading. The effects of grain size and the coefficient of friction between grains have also been investigated using simulation, implying that increasing the grain size and coefficient of friction between grains both reduce overpressure.     

基于HLA的网络攻防仿真系统设计

以设计网络攻防仿真系统为开发目的,阐述了网络攻防仿真系统结构组成、系统内各部分之间的逻辑关系、交互内容和过程,重点分析和设计了系统联邦成员、对象类/交互类,实现了网络攻防仿真系统。仿真实验结果表明,系统的设计是可行的。     

基于HLA的导弹攻防仿真系统分析与设计

基于HLA建立仿真应用系统是提高作战仿真活动效率的有效途径。分析了导弹攻防仿真系统的组成和特点,在联邦开发与执行过程模型(FEDEP)基础上,结合作者的开发经验,探讨了基于HLA的仿真应用系统开发的一般过程,将其总结为系统分析、联邦设计、FOM/SOM开发、联邦成员实现与联邦集成四个步骤。给出了某地地导弹与宙斯盾防御系统攻防仿真的系统设计实例。