电磁感应加热弹丸装药倒空技术分析研究

针对蒸汽加热在弹丸装药倒空中存在污染环境、装药适用范围小、能量利用率低等问题,提出了电磁感应加热弹丸装药倒空技术.分析了感应加热倒药方法的工作原理,构建了感应制热器的数学模型,基于磁热顺序耦合方法建立了二维轴对称感应加热弹丸装药有限元模型,开展了电磁场和温度场仿真研究.分析了不同时刻下弹丸装药不同位置的电磁场和温度场分...     

超空泡航行体有限元动力学建模

为对超空泡航行体结构进行优化设计和安全评估,将其简化为两端自由的梁,在空泡形态和受力确定的基础上,利用哈密顿原理,推导出了运动和变形耦合动力学方程组,建立了有限元模型。利用模态法和纽马克法对横向振动方程进行了求解,并对耦合、无耦合的方程进行了定性定量的比较分析。结果表明:耦合转动角速度增加了高频的波动;由于航行体自身刚度和固有频率较大,转动对它们的响应影响较小。     

直接耦合干扰的自适应两级补偿方法

针对水下电磁探测系统对直接耦合干扰的补偿精度受限于硬件采样分辨率的问题,研究了基于自适应技术的直接耦合干扰两级补偿方法。采用高速 DSP 芯片实现直接耦合干扰补偿电路,完成直接耦合干扰的粗调补偿;提出了基于可变遗忘因子的 QRD-LS 算法,并采用基于该算法的自适应陷波器实现了直接耦合干扰的微调补偿。实验研究验证了两级补偿方法对直接耦合干扰的补偿性能。结果表明：基于可变遗忘因子的QRD-LS 算法稳定性好,收敛速度快;基于该算法的自适应两级补偿方法对直接耦合干扰的补偿精度达到10－4倍。     

甚低频十三塔伞形天线阵的电气性能

针对以电小天线为主体的岸基甚低频发射天线辐射效率低的问题,构建了卡特勒双副天线的总体架构,研究了天线之间耦合干扰对天线电气性能的影响,提出并运用矩量法为核心的电磁数值仿真软件对两副天线进行建模,计算工作在不同状态下天线的电气参数,得出天线间距与天线耦合干扰之间的关系。验证结果表明:该方法仿真值与实际测量值一致,能有效提高天线辐射效率,由此证明了该方法的有效性和实用性。     

基于旋量方法的高超声速飞行器三维非线性伪最优制导律设计

针对高超声速飞行器制导过程中的通道耦合问题,设计一种基于旋量方法的三维非线性伪最优制导律。引入角度矢量、视线旋量、视线旋量速度等概念,通过等价性证明,得出视线旋量、视线旋量速度控制分别与视线方位、视线角速度控制具有一致性的结论,从而将制导问题转化为视线旋量和旋量速度的控制问题;基于旋量方法构建弹目视线旋量、视线旋量速度模型,构建得到飞行器制导的三维非线性模型;为避免直接求解Riccati微分方程过程的复杂性,引入伪控制变量,将三维非线性制导模型转化为线性制导模型;分别针对无终端约束和有终端约束情况,基于二次型最优方法得到三维非线性伪最优制导律。该制导律避免了通道解耦,其制导参数又满足一定物理意义下的最优性。仿真结果验证了所设计制导律的有效性。     

圆柱体内线缆电磁脉冲耦合特性分析

针对具有孔缝圆柱腔体中线缆的强电磁脉冲耦合问题,提出了基于时域有限积分法和Agrawal传输线方程的混合方法.该方法利用时域有限积分法求解腔体中的场分布,采用Agrawal传输线方程计算腔体内线缆的感应电压,提高了孔缝腔体中线缆耦合特性分析的效率.以圆柱腔体中双导线为例,通过计算双导线终端感应差模电压的耦合系数,分析孔缝、导线、腔体和入射电磁脉冲对耦合特性的影响.     

纯引力轨道验证质量辐射计效应与气体阻尼耦合模型的数值分析

辐射计效应和气体阻尼是纯引力轨道验证质量的重要干扰力,是影响纯引力轨道构造水平的重要因素.在纯引力轨道飞行器中,这两种力分别描述了由腔体中温度梯度和验证质量相对运动引起的气体分子作用,两者从不同角度描述了气体分子作用力,均是气体分子作用力的一部分,而两者的耦合模型则可以反映验证质量受到的气体分子作用力总和.针对耦合模型形式复杂的特点,本文以内编队系统为例,利用数值方法分析了耦合模型中的影响因素,这些因素包括内卫星相对运动速度、内卫星半径、外卫星腔体半径、腔体平均温度、腔体温差和腔体平均压力等.对大量计算结果进行了数据拟合,给出了内卫星气体分子作用力与各物理参数关系的拟合公式,和原始计算结果相比,拟合误差在20％以内.     

一次性化学电池动态输出特性光电耦合测量法

提出了装备用一次性化学电池动态输出特性的光电耦合测量法。该方法采用独立电源供电,工作安全可靠,系统标定和数据采集、处理及结果输出等均由计算机控制完成,具有良好的操作环境,并且可在电动高旋机上使用,也可以用于对各种电压信号远距离遥测。     

用于SiC光学材料高效加工的电弧增强等离子体加工方法*

由于SiC光学材料具有高化学稳定性,使其在普通的等离子体加工中难以获得较高的加工效率。在等离子体加工实验中,我们发现提高等离子体的自身射频电压,可增强等离子体与SiC材料之间的电弧放电作用,而借助电弧的增强作用提高SiC材料的加工效率,因此本文提出了电弧增强等离子体加工方法。为研究电弧的形成原理,本文使用自制的探针分别测量了普通电感耦合等离子体和电弧增强等离子体的电压。并分别使用传统方法和电弧增强方法对S-SiC进行直线扫描加工实验,证明了电弧增强等离子加工方法在加工过程中具有更高的加工效率。     

铝中间层对TA2/5083爆炸焊接影响的数值模拟

为研究添加中间层对TA2/5083爆炸焊接的影响,分别选取0.3 mm和0.5 mm厚度的1060铝中间层,利用ANSYS/LS-DYNA软件结合ALE算法建立三维数值模型,分别模拟出添加0.3 mm和0.5 mm厚度1060铝中间层的焊接过程,与直接爆炸焊接TA2和5083复合板进行对比。模拟结果表明：选择适当厚度的1060铝中间层,能有效减少基板所受碰撞压力,让爆炸焊接过程更加平稳;结合建立的爆炸复合窗口,添加中间层能大大扩展可焊接窗口,减小碰撞速度,模拟结果更加接近理论碰撞速度,使复板以更佳的飞行速度与基板结合;0.3 mm厚度中间层复合板的焊接质量高于0.5 mm厚度中间层高于无中间层的,模拟与实验吻合较好,添加合适厚度的中间层1060能大程度提高TA2/5083复合质量。