纤维缠绕复合材料实芯球形结构单元耐撞性多目标优化

为了提高纤维缠绕复合材料实芯球形结构单元的耐撞能量耗散性能,在初始结构单元耐撞性分析的基础上,建立以结构单元中心承载圆柱体高径比、球形芯材短轴长轴比以及纤维缠绕复合材料表层壁厚比和缠绕角度为结构优化设计参数,以比吸能效率和冲击峰值载荷为评价指标的多目标优化模型。采用分级递进优化方法将多目标优化模型分解为两级单目标优化子模型,并通过有限元软件Abaqus得到不同子模型的碰撞响应。结合径向基函数构造近似函数模型,并采用第二代非劣排序遗传算法对结构优化设计参数进行两级递进求解,得到耐撞性能最优的结构单元。进一步开展的试验验证和破坏模式分析表明,优化设计后结构单元的耐撞吸能水平得到大幅提高,从而验证了该多目标优化分析模型的有效性。     

基于杂草算法的超磁致伸缩作动器耦合模型识别

考虑磁滞损耗、动态应力等因素的超磁致伸缩作动器磁滞模型可有效揭示电-磁-机-热多场耦合效应,但准确识别其非线性模型往往存在较大困难。智能杂草算法具有激烈的竞争机制和较强的搜索能力,可用于解决作动器多目标物理参数辨识问题。传统算法的种子数量以线性方式产生且分布方差与适应度缺乏联系,极大地影响了算法收敛速度和模型识别精度。为此,提出一种非线性繁殖和分布的混合改进杂草算法,并将其应用于超磁致伸缩作动器模型识别。实验表明:改进算法具有较强的噪声抑制能力,能精确辨识含有噪声扰动的作动器磁滞非线性模型物理参数;模型预测值和实验数据误差较小,所识别参数可使磁滞非线性模型较为全面地描述作动器多场耦合机理和动态特性。     

疲劳裂纹闭合的非线性超声在线测量

建立了外部载荷作用下用非线性振动-声场调制指数表征裂纹尺寸的数学模型。根据对外载荷与塑性致闭应力共同作用下裂纹面的开闭响应的分析,提出了裂纹张开和闭合应力的在线测量方法。在一块含中心穿透裂纹的铝合金薄板试件上进行了裂纹闭合参数的测量实验,实验结果表明,使用振动-声场调制技术在线测量裂纹闭合参数是可行且有效的,且该方法还能用于分析小裂纹的特殊开闭行为。     

基于区块链的地学大数据管理

随着地理观测技术、计算机网络和地理信息系统、社会调查统计的迅速发展,具有空间位置的自然环境数据正在急剧增长,上升到大数据级别。而传统的数据库已经无法满足现有地学大数据的规模和增长速度。在资源访问方面,人们更加担心数据安全与隐私保护问题。由于数据交易的双方和交易中介都是互不信任的,这显然不利于数据的共享与流通,将阻碍地学大数据产业的发展。常用地学数据管理系统主要由单一机构进行维护管理,在多方用户参与的情形下,由于无法信任数据库中的数据,每一方用户都需要一个专用数据库,这样不同数据库之间数据的差异将产生繁琐的争议。区块链的到来却给这一问题的解决带来了希望,区块链技术实现了不完全可信网络环境中的可信数据管理,具有去中心化、防篡改、不可抵赖、完整性等特性,从而为解决目前依靠中心或第三方机构存在的高成本低效率和信息安全问题提供了切实的方法。本文从区块链的共识机制、智能合约、身份验证、数据溯源等方面进行阐述,并重点分析区块链如何解决流通和共享数据的问题,让地学大数据真正得以广泛应用。     

我国军民融合研究热点知识图谱

论文试图通过近26年来军民融合研究的主要理论成果,总结出当前军民融合问题的研究热点和未来的发展方向。利用818篇有效文献和共词分析方法,绘制出军民融合聚类系谱图和热点知识图谱。研究发现,推进军品生产体系和军工企业绩效的改革,实现国防工业的转型升级、以技术创新驱动国防科技和武器装备建设不断发展、充分利用军地资源建立长期新型通识类和联合作战人才培养规划是军民融合问题的研究热点和重点;国防知识产权和自主创新相关问题尚未得到足够的重视;航天工业和卫星应用等方面研究未来需要与其他方向紧密结合。军民融合领域未来的研究应继续关注军民融合热点问题,重视隐蔽方向和未来军民融合的发展方向,加强跨专业领域、军民两地合作研究。     

建立军民融合创新体系的重大意义

加快形成军民融合创新体系,是习主席在十二届全国人大五次会议解放军代表团全体会议上提出的重大战略思想。建立军民融合创新体系,是顺应军民科技发展新形势的必然抉择,是夯实科技兴军物质基础的内在要求、提升国家创新能力的重大举措、推动创新文化形成的有效途径,也是推进供给侧结构性改革的现实需求。加快形成军民融合创新体系,反映了现代战斗力和生产力生成的规律,体现了统筹国家安全和发展全局的内在要求,为深入实施军民融合发展战略、开创强军兴国新局面指明了方向,具有重大意义。     

界面改性对SiCp/Cu复合材料导热性能的影响

采用磁控溅射法结合结晶化热处理工艺在SiC颗粒表面成功制备了金属Mo涂层,分析Mo涂层的成分和形貌;采用热压烧结工艺制备SiCp/Cu复合材料,重点对比分析Mo界面阻挡层厚度对复合材料导热性能的影响。结果表明:磁控溅射法能够在SiC颗粒表面沉积得到Mo涂层,随溅射时间的延长,Mo涂层的厚度增加、粗糙度增大,且磁控溅射后SiC颗粒表面直接得到的Mo涂层为非晶态,结晶化热处理后,变为致密平整的晶态Mo涂层。磁控溅射时间对Mo涂层厚度和复合材料导热性能影响明显。随磁控溅射时间的增加,复合材料的热导率呈先增后减趋势。采用磁控溅射9h镀Mo改性并经过800℃结晶化热处理的SiC复合粉体在850℃下热压烧结制备的SiCp/Cu复合材料(VSiC=50%),其热导率达到了最高值274.056W/(m·K)。     

考虑弹体动态特性的非奇异有限时间制导律

为满足导弹拦截机动目标时交会角约束和有限时间收敛的需求,建立了考虑弹体一阶动态特性的制导模型。把目标加速度视为有界外界干扰,同时结合非线性反步设计法中的动态面法,设计一种考虑弹体动态延迟的非奇异滑模制导律,并且证明了基于Lyapunov稳定性理论制导系统状态可渐进收敛到零。在所设计的制导律下,对单侧机动的低空高速目标进行仿真。仿真结果表明所设计的非奇异制导律可以有效降低弹体动态延迟带来的影响,而且具有较低的脱靶量与交会角误差;与考虑弹体动态特性和交会角约束的最优导引律相比,其具有更高的制导精度。     

圆周合成孔径雷达的快速时域成像算法

为实现圆周合成孔径雷达(Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR)快速成像,提出一种用于CSAR的快速时域成像算法。该算法通过将CSAR的圆孔径分成若干子孔径,分别对子孔径采用快速因式分解后向投影算法处理,再将各子图像相干插值叠加至同一坐标系下得到成像结果。详细分析算法实现中的坐标转换、误差控制和运算效率等关键问题,并用点目标仿真和实测数据处理结果验证算法的有效性。所研究方法具有成像范围大、计算量小等优点。     

失效概率函数求解的高效算法

结合基于分数矩约束的极大熵方法和替代模型法,发展了一种失效概率函数求解的高效算法。所提算法的基本思路是利用自主学习的迭代Kriging方法来构造失效概率函数,即采用较少的训练样本来构造粗糙的失效概率函数,在此基础上通过添加新的违反学习函数约束的样本来更新失效概率函数,直到达到精度要求。对于每一个分布参数的训练样本点,所提方法采用分数矩约束的极大熵法来求解相应的失效概率样本。由于分数矩的计算采用了高效的降维积分,并且由于分数矩约束下极大熵法中优化策略高效地逼近了响应的概率密度函数,从而使得失效概率样本能够被高效高精度地估计出来。为了检验所提方法的精度及效率,给出了两个算例,对比了所提方法与已有的失效概率函数求解的Bayes公式法及Monte Carlo法等,结果表明,所提方法适用于求解复杂的功能函数问题,且在满足精度要求的基础上大大降低了计算量。