Numerical investigation on free air blast loads generated from center-initiated cylindrical charges with varied aspect ratio in arbitrary orientation

In current guidelines, the free air blast loads (overpressure and impulse) are determined by spherical charges, although most of ordnance devices are more nearly cylindrical than spherical in geometry. This may result in a great underestimation of blast loads in the near field and lead to an unsafe design. However, there is still a lack of systematic quantitative analysis of the blast loads generated from cylindrical charges. In this study, a numerical model is developed by using the hydrocode AUTODYN to investigate the influences of aspect ratio and orientation on the free air blast loads generated from center-initiated cylindrical charges. This is done by examining the pressure contours, the peak overpressures and impulses for various aspect ratios ranged from 1 to 8 and arbitrary orientation monitored along every azimuth angle with an interval of 5°. To characterize the distribution patterns of blast loads, three regions, i.e., the axial region, the vertex region and the radial region are identified, and the propagation of blast waves in each region is analyzed in detail. The complexity of blast loads of cylindrical charges is found to result from the bridge wave and its interaction with primary waves. Several empirical formulas are presented based on curve-fitting the numerical data, including the orientation where the maximum peak overpressure emerges, the critical scaled distance beyond which the charge shape effect could be neglected and blast loads with varied aspect ratio in arbitrary orientation, all of which are useful for blast-resistant design.     

航空轮胎用橡胶弹性体Mullins效应动态加载方法

航空轮胎用橡胶弹性体在服役过程中遭受严苛的动态循环工况。为了研究弹性体在此工况下的力学响应特征和损伤机理,提出基于应力波作用的Mullins效应动态加载实验方法。根据应力波传导与作用特征,采用Hopkinson压杆加载思路,设计和配置了各单元尺寸参数,进而搭建可用于橡胶弹性体材料动态循环加载的实验系统,并开展了航空轮胎用丁苯橡胶的动态循环加载试验。基于试验信号分析发现：加载系统实现了弹性体材料Mullins效应动态应变递增的试验加载。最后开展加载测试参数的影响因素分析,结果表明通过优化系统各单元可实现Mullins效应的动态加、卸载参数的控制。     

临近空间飞艇内部自然对流的流场特征仿真

针对临近空间飞艇,对其内部氦气的自然对流特征进行了数值模拟。采用计算流体力学方法,并利用自编的用户自定义函数将外部的温度边界条件导入壁面网格。在不同的稳态条件下,通过对内部氦气压力、温度、速度的分布等流场特征参数的研究,分析了临近空间飞艇内部气体自然对流的运动特性及其影响规律,并对自然对流非稳态变化过程进行了初步的探索。仿真结果表明,在临近空间环境下,飞艇内部氦气的自然对流,对于内部氦气自身的热交换具有一定程度的促进作用,而对蒙皮受力和结构安全性影响很小。     

角度欺骗有源假目标的动力学特性

针对高空高速目标探测过程中可能出现的角度类欺骗有源假目标,从理论上系统地分析了其动力学性质,导出了假目标的动力学方程,并分析了假目标的机械能和动量矩守恒问题。理论分析和仿真试验均表明,具有固定角度欺骗的方位有源假目标其动力学特性和真实目标完全一致,在动力学上是无法鉴别真伪的;除此之外的其他角度类欺骗有源假目标均不满足高空高速目标椭圆轨道特性以及动力学守恒定律,利用这种差异可以在数据处理层对假目标进行鉴别。     

基于粒子系统的雷达箔条干扰仿真

粒子系统是模拟不规则模糊物体最为成功的一种图形生成算法。结合雷达对抗理论及计算可视化技术,分析了雷达箔条干扰的特征模型,提出了基于粒子系统的雷达箔条干扰计算机模拟的实现方法。     

目标反射特性对激光末制导精度的影响

从物理光学和辐射原理的角度分析了目标反射特性对激光末制导精度的影响 ,给出了目标反射系数的直接测量方法 ,最后得出结论并提出了减少受其影响的措施。分析结果表明目标反射特性会影响激光末制导炮弹的接收反射激光信号功率的大小 ,进而影响激光末制导炮弹的制导概率 ,因而对于不同质地的目标 ,要根据目标的反射系数来确定激光指示器可靠的照射距离 ,选择其照射攻击部位 ,以提高激光末制导精度。     

激光陀螺数字抖动控制方法与特性

针对传统的模拟抖动控制系统体积大、灵活性差的缺点,设计了一种基于单片机的新的激光陀螺数字抖动控制方法,建立了陀螺抖动的数学模型,比较研究了传统的模拟正弦波驱动和新的数字方波驱动的抖动特性,指出了后者不同于前者的抖幅变化律及非线性的随机噪声注入方式。仿真和实验证明,该方法能很好满足激光陀螺抖动控制要求,保证陀螺性能。     

基于BP神经网络的雷达网抗干扰性能综合评估

在分析目前综合评估雷达网抗干扰性能时遇到困难后,探讨了利用BP人工神经网络良好的非线性函数逼近特性来解决这一问题的可行性,并分析了在用这种方法建模评估的过程中需要注意的各种问题;其中侧重对在具体构造评估模型时输入输出评估指标集的确定方法和模型的训练验证方法进行了研究,并进一步分析了建立的模型可能的用途。最后指出这种思路也可以推广到对类似的复杂信息系统的综合评估中。     

一种基于模糊可靠度确定雷达故障检测间隔期的方法

将雷达装备参数漂移的动态范围模糊化 ,并基于数理统计中参数估计的理论 ,建立了雷达装备的参数模糊可靠度预计模型。把该模型应用于确定雷达电参数的故障检测周期 ,并通过实例论证此方法的优越性和实用性。     

舰艇隐身对反舰导弹末制导 雷达目标截获能力的影响

以法国海军的拉菲特级隐身舰为典型对象,就水面舰艇目前的隐身水平进行了评估,分析和计算了典型反舰导弹末制导雷达对隐身舰艇的检测概率和理想状态下对隐身舰艇的截获概率。指出在反舰导弹的攻击过程中,如果能够保证末制导雷达对目标的多次捕捉,舰艇隐身的效果将被抵销;隐身舰艇利用电子干扰产生假目标将可以抑制末制导雷达对真实目标的捕捉。因此,反舰导弹及其末制导雷达要对付舰艇隐身,其关键不是采用新体制雷达来提高检测能力,而在于提高现体制末制导雷达的目标识别能力。