电磁轨道发射中内弹道动力响应特性分析

将轨道简化为移动载荷作用下固定在弹性支撑上的Bernoulli-Euler梁,通过静态电磁-结构耦合有限元模型求得外围封装的等效刚度,计算得到发射器的临界速度。另外,利用混合有限元/边界元法建立电磁-结构-运动多物理场耦合的动力学模型,求得枢轨动态接触压力和轨道的应力应变分布特性。通过在轨道背面布置光纤光栅应变传感器,利用测量数据验证了动力响应特性,并分析了弹丸在内弹道的稳定性。针对典型30 mm × 30 mm矩形口径发射器,分析及试验结果表明：C型电枢对轨道的电磁挤压力在平顶沿起始时刻达到最大值,之后随着时间推移逐渐减小;电枢通过引起的应力波在高速段容易与轨道中反射应力波发生共振,并且轨道在电枢运动的中间高速段区域受力最为集中,应力集中水平约是起始低速段区域的2.44倍;电枢运动高速段会出现晃动现象,进而引起上下轨道受力的不对称性。分析及试验结果对研究电磁轨道发射器内弹道动力响应特性和发射器结构设计具有重要指导意义。     

采用遗传算法的弹托迎风窝结构设计

针对一体化弹丸弹托易分离性和轻质化的设计要求,构建弹托迎风窝参数化外形模型,基于激波和膨胀波理论建立弹托气动力计算模型;以弹托分离加速度和弹托质量综合最优为目标函数,采用遗传算法对弹托迎风窝的外形参数进行优化设计,从而得到弹托迎风窝的优化外形。以中口径尾翼稳定脱壳穿甲弹的弹托设计为例,采用提出的优化设计模型对其迎风窝结构进行优化设计,并采用基于动网格技术的弹托分离仿真模型验证其最优性。仿真结果表明：所提优化模型能够得到最优的弹托迎风窝结构;针对现有的中口径尾翼稳定脱壳穿甲弹,可进一步对其弹托结构进行优化,以提高其分离快速性。     

电磁发射弹丸飞行弹道仿真

针对电磁发射弹丸飞行弹道进行仿真研究,在建立刚体六自由度飞行弹道模型的基础上,采用时频分析和涡流分析方法,建立电磁-动力学耦合模型分析弹丸出膛时由于膛内振动带来的炮口扰动,采用动网格技术建立电磁-气动耦合模型分析弹托分离产生的气动扰动,从而得到了电磁发射弹丸的飞行弹道模型。以得克萨斯大学先进技术研究所设计的IAT-HVP为例,仿真分析了弹丸以1117 m/s初速、0°射角出膛时弹丸出口扰动对弹体速度和气动特性的影响,并得到其飞行200 m的弹道曲线。仿真结果表明,受电磁发射一体化弹丸出口扰动的影响,弹体落点相比理想弹道产生了24%的偏差,其中炮口扰动引起的偏差最大,其次是弹托分离。     

RLV再入标准轨道制导与轨道预测制导方法比较分析

提出只更新飞行剖面参数的航程更新方法及相应的RLV再入标准轨道制导规律;结合轨道在线生成与跟踪技术,采用Runge-Kutta-Fehlberg自适应变步长轨道快速预报方法,研究了RLV再入轨道预测制导。进一步对两种制导方法进行了比较分析研究,研究认为标准轨道制导与轨道预测制导都是可行的RLV再入制导方案,其有机结合是未来可重复使用跨大气层飞行器再入制导的发展趋势。     

多管火箭武器储运发射箱长期储存蠕变性能预测

为探究火箭武器储运发射箱长期储存的蠕变性能,制备复合材料层压板并开展单轴拉伸蠕变试验,获得了单向纤维复合材料主方向的蠕变本构模型参数。采用有限元方法并借助用户自定义材料子程序建立储运发射箱长期储存蠕变的数值分析模型,预测了堆码储存15年后底层发射箱的蠕变变形。以储存后的发射箱作为初始状态建立弹管耦合发射动力学仿真计算模型,进一步分析蠕变对火箭弹发射过程的影响。仿真结果表明:蠕变引起的定向器平行度和发射箱底面平面度的变化均小于技术指标规定值,定向器束的最大残余变形在三维空间内呈马鞍状分布,上、下两行中间位置定向器的变形最大,左、右两列中间位置定向器的变形最小。定向器蠕变变形使得弹管间隙减小,火箭弹在管内运动使弹管之间的动态接触碰撞力增大,离轨速度降低。     

被掩护地面固定目标不受空中打击分析

重点分析了被掩护地面固定目标不受空中打击的相关因素,并定量地分析了敌空袭兵器攻击地面被掩护目标时所需的数量,从而为地面防空建立最佳的防空部署提供依据。因为防空兵群对空袭兵器的射击次数与防空兵群的杀伤区面积成线性关系,所以在探讨如何部署防空兵力时,以防空兵群的杀伤区面积为准则来建立线性规划模型。     

Two‐stage component test plans for testing the reliability of a series system

A system reliability is often evaluated by individual tests of components that constitute the system. These component test plans have advantages over complete system based tests in terms of time and cost. In this paper, we consider the series system with n components, where the lifetime of the i‐th component follows exponential distribution with parameter λ_i. Assuming test costs for the components are different, we develop an efficient algorithm to design a two‐stage component test plan that satisfies the usual probability requirements on the system reliability and in addition minimizes the maximum expected cost. For the case of prior information in the form of upper bounds on λ_i's, we use the genetic algorithm to solve the associated optimization problems which are otherwise difficult to solve using mathematical programming techniques. The two‐stage component test plans are cost effective compared to single‐stage plans developed by Rajgopal and Mazumdar. We demonstrate through several numerical examples that our approach has the potential to reduce the overall testing costs significantly. © 2002 John Wiley & Sons, Inc. Naval Research Logistics, 49: 95–116, 2002; DOI 10.1002/nav.1051     

鱼雷攻击占位相关参数计算

讨论了鱼雷攻击占位机动过程中,最小占位速度和最短占位时间的计算问题,采用数值计算分析方法,得出了各种不同敌我初始态势和相对运动速度下对应最短占位时间的占位点的分布规律,推导出最小占位速度和最短占位时间的计算公式。     

基于舰艇编队的反舰导弹航路规划区域划分

根据舰艇编队对海导弹攻击中航路规划指挥决策的需要,为避免各舰发射的导弹出现航路交叉现象,提出了单舰导弹航路规划功能区域的概念和编队导弹航路规划区域划分的思想,建立了编队导弹航路规划区域划分模型。分别研究了一般情况和复杂情况下的导弹航路规划区域划分方法,并且结合想定装备参数进行了编程实现和算例分析。为编队指挥员实施导弹航路规划决策提供辅助决策和科学依据。     

基于模糊数学对区域太阳能利用潜力的综合评判

应用基于模糊数学的综合评判方法主要对北京、长春、济南、拉萨、昆明、银川、乌鲁木齐和重庆八个城市地区太阳能利用潜力进行了评判和分析,综合考虑了日照百分率、年总云量等因素对太阳能利用的影响,建立了太阳能地区适用性综合评价指标体系,评价的权重集、判断矩阵、隶属度函数,并以八城市为例给出具体步骤和结果,比较科学地对我国太阳能利用潜力进行了科学评判,对我国的太阳能地区利用具有借鉴意义.