Some new results on the preservation of the NBUE and NWUE aging classes under the formation of coherent systems

We consider the classical problem of whether certain classes of lifetime distributions are preserved under the formation of coherent systems. Under the assumption of independent and identically distributed (i.i.d.) component lifetimes, we consider the NBUE (new better than used in expectation) and NWUE (new worse than used in expectation) classes. First, a necessary condition for a coherent system to preserve the NBUE class is given. Sufficient conditions are then obtained for systems satisfying this necessary condition. The sufficient conditions are satisfied for a collection of systems which includes all parallel systems, but the collection is shown to be strictly larger. We also prove that no coherent system preserves the NWUE class. As byproducts of our study, we obtain the following results for the case of i.i.d. component lifetimes: (a) the DFR (decreasing failure rate) class is preserved by no coherent systems other than series systems, and (b) the IMRL (increasing mean residual life) class is not preserved by any coherent systems. Generalizations to the case of dependent component lifetimes are briefly discussed.     

磁致伸缩扭转导波小管径弯管检测

针对扭转导波对小管径弯管的检测问题,分别采用数值模拟和实验方法进行研究。使用ANSYS软件模拟扭转导波在弯管中的传播;设计一种针对小管径管道的磁致伸缩扭转导波检测传感器,并对弯管进行检测,建立该传感器的导波激发和接收模型,利用理论模型对实验信号进行解读。研究结果表明:T(0,1)模态导波在小管径管道弯头处发生模态转换,部分T(0,1)模态转换成F(1,1)模态,F(1,1)模态具有方向性,垂直于弯头拱背-拱腹方向;模态转换会造成检测信号的双端面反射现象,第二个端面回波与第一个端面回波幅值比随频率的增大呈减小趋势;传感器激发出的纵向磁致伸缩力会导致实验信号中出现少量纵向模态导波。研究结论为磁致伸缩扭转导波对小管径弯管的检测提供理论指导。     

基于截断函数的有限时间滑模控制方法

针对一类二阶不确定非线性系统的鲁棒控制问题,提出一种基于截断函数的有限时间滑模控制算法。该算法具有以下特点:系统状态可在期望的有限时刻收敛为零;受控系统对外部扰动和参数不确定性具有全局鲁棒特性;系统状态的动态响应可解析预测;通过选择不同的截断函数可以实现对控制器性能的调节。仿真结果验证了所提算法的有效性。     

机载MIMO雷达稳健非均匀样本选择方法

针对杂波训练样本中混入干扰目标,导致空时自适应处理技术的杂波抑制性能下降问题,提出一种基于目标知识进行局部稀疏恢复的稳健训练样本挑选方法。该方法利用先验知识确定待检测单元中的目标区域,对整个角度-多普勒平面进行遍历,获得稀疏超完备基。通过变换矩阵对超完备基中对应的目标区域进行"挖空"处理,局部稀疏恢复出超分辨的杂波空时谱,获得杂波协方差矩阵估计。结合广义内积算法,实现非均匀训练样本挑选的过程。与常规结合广义内积方法相比,该方法对于不同干扰强度的训练样本,均有良好的检测效果。经仿真验证,所提方法的检验统计量之间区分度更加明显,对于干扰样本的挑选更加彻底,从而有效地提高了空时自适应处理技术的目标检测性能。     

箭(弹)级间螺栓法兰连接结构冲击失效实验与数值仿真

基于火箭(导弹)级间螺栓法兰连接结构,简化设计并制作了一组原理性实验件,利用ABAQUS软件建立有限元模型,设计并进行了多次落锤冲击失效实验,其中包括轴向和横向两种工况,考虑了螺栓均布与非均布、螺栓直径和螺栓-栓孔间隙等不同结构特点。实验过程中采集了螺栓力时程响应数据、柱段关键点应变时程响应数据、锤头冲击力和冲击速度及连接界面开缝位移等多组数据。根据实验效果和实测数据,分析了连接结构冲击失效机理,并对比验证发现有限元模型数值模拟效果和精度与实验结果吻合较好。研究结论可为箭(弹)级间连接结构抗冲击设计提供参考。     

耦合封闭声腔的主导声辐射模态确定方法

将在某一频率下或某一频段内对封闭声腔声势能起主要作用的一阶或几阶声辐射模态定义为耦合封闭声腔的主导声辐射模态。准确认定主导声辐射模态至关重要,直接影响有源控制效果。然而,现有的主导声辐射模态确定方法,要么仅考虑辐射效率的作用而忽视模态幅度的影响,要么就需要用到结构模态信息,难以实现工程应用。基于此,综合运用计算和测试手段,全面考虑辐射效率和模态幅度两个因素,提出了一种基于“初选—预留—后验”的主导声辐射模态确定方法,并通过实验研究证明了该方法的有效性和可行性。结果表明：提出的确定方法能够准确认定主导声辐射模态,确定过程中不需要用到辐射体的结构模态信息,可用于指导控制目标选取或重构封闭声腔声势能。     

基于Kullback-Leibler距离离散度的加权代理模型

复杂系统的仿真通常具有高维度、高计算量等特点,代理模型因其明晰的数学表达和良好的计算特性可用于逼近真实系统。加权模型对比单个代理模型来说,其稳定性和适应性更广。不同的代理模型其性能不一,根据特定指标,可以构造最优加权代理模型。基于代理模型预测分布以及Kullback-Leibler距离构造各子代理模型之间的离散度,并提出一种新的权函数构造方法。算例表明,该方法与最优子模型的精度相当,同时能提高对真实响应分布的逼近。     

混响背景下基于高阶统计量的动目标检测方法

针对混响背景中的动目标检测问题,根据基阵接收数据经过波束形成与匹配滤波后的输出结果计算高阶统计量,并将其视作观测空间。基于此空间中混响和目标回波的差异,利用多ping的高阶统计量构造特征向量,计算特征向量之间的马氏距离作为混响和目标差异的量化标准,再依据最大一致条件功效检测准则选择门限检测方法。波形数据仿真与海上实录数据检验均表明该方法的检测性能优于单ping波束形成及匹配滤波方法。通过蒙特卡洛仿真获得不同信混比下的ROC曲线,与单ping检测相比,在保证虚警概率小于0.01,检测概率大于0.5的条件下,最小可检测信混比降低约6dB。     

Holonic-C2组织决策分配及演化方法

为了有效发挥指挥控制(Command and Control, C2)组织集中式决策和协作式决策的决策优势,对具有决策权限动态变化能力的Holonic-C2组织的决策分配问题进行研究。针对群决策中专家固定权重的主观性太强的缺点,提出基于专家权威性和意见一致性相结合的专家组选择方法,提高了决策分配过程中多属性决策的客观合理性;针对决策分配的动态演化问题,提出基于多阶段决策的决策模式演化机制,在考虑属性前后阶段的变化的基础上,给出相邻阶段决策模式跃迁方法。仿真结果表明,所提方法能够给出相对客观的决策模式的优劣排序以及多阶段的演化路线,从而证明了方法的可行性和有效性。     

Numerical simulation of the blast wave of a multilayer composite charge

The numerical simulation of a blast wave of a multilayer composite charge is investigated. A calculation model of the near-field explosion and far-field propagation of the shock wave of a composite charge is established using the AUTODYN finite element program. Results of the near-field and far-field calculations of the shock wave respectively converge at cell sizes of 0.25–0.5 cm and 1–3 cm. The Euler––flux-corrected transport solver is found to be suitable for the far-field calculation after mapping. A numerical simulation is conducted to study the formation, propagation, and interaction of the shock wave of the composite charge for different initiation modes. It is found that the initiation mode obviously affects the shock-wave waveform and pressure distribution of the composite charge. Additionally, it is found that the area of the overpressure distribution is greatest for internal and external simultaneous initiation, and the peak pressure of the shock wave exponentially decays, fitting the calculation formula of the peak overpressure attenuation under different initiation modes, which is obtained and verified by experiment. The difference between numerical and experimental results is less than 10%, and the peak overpressure of both internal and external initiation is 56.12% higher than that of central single-point initiation.