Thermodynamics and performance of Al/CuO nanothermite with different storage time

The storage stability of energetic materials is important for its application. Here, the storage stability of Al/CuO nanothermite, which was prepared by electrospray method and stored with different storage time, was systematically researched. The activation energy of Al/CuO nanothermite was calculated by differential scanning calorimetry (DSC). The ignition temperature and the curve pressure history of Al/CuO nanothermite was measured using ignition temperature measuring device and constant-volume pressurization tests, respectively. Further, the thermites were characterized by X-ray Diffractometer (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscope (SEM) and Transmission electron microscopy (TEM). The results show that the morphology of the thermites did not change significantly. The activation energy was decreased from 254.1 kJ/mol to 181.8 kJ/mol after storage for 13 months. When stored for 0, 7 and 13 months, the peak pressures of Al/CuO nanothermite were 685.8 kPa, 626.3 kPa and 625.5 kPa, respectively. In addition to the ignition temperature, it was 775 ℃, 739 ℃ and 754 ℃, respectively. This result indicated that the ignition and combustion properties of Al/CuO nano-thermite are obviously reduced when stored for a long time, at room temperature.     

阻尼振荡的数学本质分析

用微分方程定性理论,从平面自治系统奇点的性态角度出发分析了阻尼振荡的数学本质。以全新的视角讨论了三种阻尼情况的本质区别,由此引出了系统在平衡态的稳定性问题。进一步用系统稳定性理论论述了自激振荡器的设计思想。该分析方法也是研究非线性动态电路、动力系统稳定性的有效方法。     

弱拓扑下集值最优化问题的通有稳定性

用函数的上图象之间的Hausdoff距离定义最优化问题目标函数间的距离。在此弱拓扑下研究定义在紧距离空间上具有普遍意义的最优化问题的稳定性;指出在Baire分类意义下大多数这类问题的解是通有稳定的。     

基于打靶法的含摩擦齿轮系统运动稳定性分析

采用打靶法对含摩擦齿轮系统进行运动稳定性分析能够揭示摩擦对齿轮系统动力学行为所产生的复杂影响.建立了计及摩擦的单对齿轮非线性系统的非线性动力学模型,采用打靶法对其周期运动进行了求解,并应用Floquet乘子判断系统周期解的稳定性和分岔特点,得到了系统在不同的摩擦系数条件下周期运动的演变规律.相比于Runge-Kutta法,打靶法能得到更为全面的齿轮系统的不稳定和稳定的周期解.研究发现:摩擦能改变周期运动的性态,可在一定程度上提高系统周期运动的稳定性,同时会产生新的不稳定的周期运动,使得齿轮系统的动力学行为更为复杂.     

考虑自重挠度的火炮试验装置身管稳定性校核研究

针对炮口强冲击条件下身管可能出现失稳的问题,将某型火炮试验装置身管近似为一端固定、一端铰支的九阶梯变截面构件．基于有限元软件平台,提取身管各截面在重力作用下的挠度,建立具有初始挠度的身管有限元模型,并验证其在冲击条件下的稳定性．该研究结论为炮口冲击式火炮试验装置的可行性论证提供了科学依据．     

Lotka-Volterra捕食方程的Hopf分岔研究

对于具有有限时滞的Lotka-Volterra捕食方程,选用时滞作为分岔参数,得到模型的局部稳定性条件和系统的Hopf分岔值。利用中心流行定理和正则化方法,得到Hopf分岔的方向和周期解的稳定性。     

多级膜水处理流量稳定性建模及仿真研究

多级膜水净化装置通过膜的过滤作用产生净水,而净水流量稳定性是该装置的性能评价要素之一。建立单级膜净水流量稳定性数学模型并将模型推广至多级膜,在Simulink环境下对多级膜模型进行仿真。结果表明,原水浊度越大,浓水阀门开度变化率越大、膜污染指数越小,净水流量越不稳定。实际净水实验表明仿真结论与实验结果相一致。通过调节浓水阀门开度对净水流量稳定性进行了控制分析,结果表明,浓水阀门开度以阶梯信号方式输入,可控制流量稳定系数在[-1,1]变化,从而提高多级膜水净化装置的工作效率。     

基于ISIGHT的微型飞行器布局优化设计研究

微型飞行器具有飞行雷诺数低、易受外界环境干扰等特点,并存在多目标优化问题,因此其气动布局优化设计难度较大。针对微型飞行器的特点及优化设计要求,采用N-S方程与遗传算法相结合的方法对微型飞行器的多目标优化设计,基于ISIGHT软件来实现该方法的具体流程,克服了计算量大、无法实现自主迭代的缺点。并对微型飞行器的展弦比、尾翼安装角、尾翼的高度和根弦长进行优化,优化目标为飞行器的静稳定性和升阻特性,优化后的构型具有良好的气动性能,结果表明该方法明显提高了计算的精度和优化设计的水平,在工程上有一定的应用价值。     

引入区域量化的相控阵天线维修优化模型

针对大型相控阵天线维修成本高、多部件维修时机难以确定、模型仿真计算困难等问题,提出一种引入区域量化的维修优化模型。建立天线阵列的区域量化模型,将天线阵列维修问题转化成一个由不同区域阵元组成的k/n系统维修优化问题。以使用可用度为约束条件,以单位时间维修费用最小为优化目标,建立引入区域量化的大型相控阵天线多部件视情维修决策优化模型,并通过算例仿真与分析进行了模型验证。结果表明:提出的维修优化模型真实有效,能够很好地解决分布不均匀的相控阵天线维修优化问题。     

直接力/气动力复合控制系统的有限时间镇定

考虑到复合控制系统中,直接力的离散特性会使系统的设计复杂化。针对采用姿控式直/气复合控制的导弹,基于有限时间稳定理论,引入辅助滑模面,研究其控制系统的有限时间镇定,得到一个受控良好的复合控制系统。在此基础上,利用辅助模糊控制,对系统不确定性进行估计,进一步改善了复合系统的控制品质。最后以俯仰通道为例,对所提出的方法进行仿真,结果验证了该方法的有效性。