Investigation of normal,lateral, and oblique impact of microscale projectiles into unidirectional glass/epoxy composites

Spacesuits and spacecraft must endure high velocity impacts from micrometeoroids. This work considers the impact of 100 μm diameter projectiles into composite targets at velocities from 0.5 km/s to 2 km/s. This work begins by presenting an energy-based theoretical model relating depth of penetration (DoP) and impact force to impact velocity, characteristic time, and threshold velocity and force. Next, this work compares numerical simulations of normal impact on composites to the theoretical model. Numerical simulations are conducted with LS-DYNA and the well-known composite model, MAT-162. The numerical models consider unidirectional S2-glass fiber reinforced SC-15 epoxy composite laminates. The numerical model shows good correlation with the theoretical model. The numerical model also investigates lateral impact, parallel to the fiber direction, and oblique impact at angles from 30° to 82.5°. This work decomposes oblique impact into normal and lateral components, and compares them with normal and lateral impact results. The results show good correlation of the normal component of oblique results with the theoretical model. This numerical and theoretical study focuses on DoP, velocity, and penetration resistance force as functions of time. The theoretical model and numerical simulations are used to determine new DoP parameters: characteristic time of depth of penetration and threshold impact velocity. These models are a first step in developing the capability to predict DoP for oblique, microscale, high-speed impact on composite materials.     

高炮射击提前点的解法研究

针对高炮射击解提前点方法进行的研究,在图解法的基础上,运用解方程的思想,提出了精度更高的“系数调整法”、“图解逼近法”和“一元四次方程法”。较好地解决对匀速运动目标命中问题的求解,“图解逼近法”具有单方向收敛的优点。“一元四次方程法”可直接用消元法求解,不需循环。解法与迭代法比较,具有计算精度高、速度快,计算步骤、时间固定,在火控系统计算和修正等方面有重要的实用价值。     

潮流与风对单点系泊系统运动稳定性的影响研究

应用时域仿真的方法研究了风与潮流作用下单点系泊系统的非线性动力学特性。以三阶操纵运动方程为基础,引入定常的风力、潮流作用力和二阶波浪力,建立了系泊系统三自由度运动微分方程,据此建立了系泊系统的多自由度计算机仿真模型。风与潮流联合作用的情形下,对一艘单点系泊油轮的动力学行为进行了数值仿真研究。以潮流速度和系缆长度为分岔控制参数,在参数平面上给出了油轮系泊运动的Hopf分岔集,它将参数平面分为两个系统动力学行为本质不同的区域。研究表明,与潮流(顶流)单独作用的情形相比,顶风条件增加了油轮静止系泊位置的Liapunov稳定性。     

红外系统探测巡航导弹的方法研究

从国外红外探测系统在巡航导弹探测以及应用方面的现状出发,分析了巡航导弹的红外特性和远距离条件下的成像特征,估算了红外探测系统对点目标作用距离。提出用并行差分滤波器去除背景,用逻辑与剔除噪声,用递归方法累积目标轨迹的算法。实验结果与分析表明基于差分基础上的逻辑与方法对速率>0.2像素/帧的目标具有较好的检测效果。     

基于特征点匹配的图像拼接算法研究

通过查找待拼接两幅图像的对应特征点以确定两幅图像的缝合点,进而确定两者的匹配位置,通过对图像的重叠区域进行平滑过渡处理,实现了待拼接图像的无缝拼接。实验结果表明,文中所提算法合理,取得了良好的效果。     

引战配合三维计算机图形仿真的新技术

介绍了一种研制高质量引战配合三维计算机图形仿真软件的新技术。在目前广泛流行的３２ 位Ｗｉｎｄｏｗ ｓ 操作平台 （Ｗｉｎｄｏｗ ｓ ９５ 和Ｗｉｎｄｏｗ ｓＮＴ） 上利用Ｏｐ ｅｎＧＬ开发了多用途导弹反武装直升机引战配合三维图形仿真软件３Ｄ－ ＭＵＭ。运行结果表明： 该软件具有导弹和目标几何造型逼真、形象生动、使用方便灵活、运行速度高等优点     

杀伤战斗部破片定向飞散特性研究

研究了钢预制破片壳体在四种装药爆轰驱动下的飞散特性。求得了使破片飞行路径呈平行型的预制破片壳体的临界半径及相应的破片初始速度。     

一类三分子饱和反应动力系统的定性分析

研究化学反应中一类多分子一级饱和反应的数学模型应用微分方程定性理论,研究了该系统极限环的存在性、不存在性和唯一性问题。     

函数生成器的优化设计

本文介绍了一种优化的多变量函数产生器的设计思想,详尽论述了多变量函数快速插值算法、消除冗余断点搜索的思想以及搜索次数为１的断点搜索策略。实用表明,该产生器高效可行,比一般的多变量函数产生器减少计算量一半左右,有效地缩短了仿真问题的求解时间。     

再入弹头滚速过零与落点散布

滚转弹头的再入过程中,滚速过零对落点精度影响最大。本文分析了滚速过零的机理,推导了考虑滚动阻尼影响的过零高度公式,以及滚速过零影响下的落点散布公式。最后用六自由度弹道数字仿真结果同近似计算结果作了比较,比较结果表明了近似分析的可行性。