摘要：“坚持聚焦实战，抓好科技创新成果转化运用，使科技创新更好为战斗力建设服务。”去年9月调整组建的国防工程研究院以习主席这一重要论述为指导，始终把服务强军胜战作为一切工作的出发点和落脚点，坚持以战领研、抓研为战，推动国防工程科研设计工作向备战打仗聚焦，有效发挥了军事科研对备战打仗的支撑作用。

摘要：近年来水下公共设施遭受到水下突发爆炸冲击的风险日益增加,且爆炸一般发生在工程口部位置。水下防护门是工程口部抵抗爆炸冲击荷载、保障水下工程安全的重要防护设施。为研究水下爆炸冲击作用下钢制平板式防护门的结构动态响应及破坏模式,通过有限元软件建立了基于ALE算法的水下爆炸背空板的全耦合数值模型,得到的冲击波荷载与经验值对比,验证了数值计算的精度;采用直接加载的方法与耦合模型结果进行对比,验证了直接加载方法的有效性;为进一步探讨水下爆炸对钢制平板式防护门结构的毁伤特性,建立了防护门在水下爆炸冲击荷载下的三维数值模型,分析了炸药当量、起爆距离、静水压力、迎爆面与背爆面厚度、四周支撑面板厚度等因素对防护门抗爆性能的影响规律。结果表明:随着炸药当量的增大及起爆距离的缩短,防护门峰值位移逐渐增大,结构主要以局部骨架梁屈曲变形与整体弯曲破坏伴随着骨架梁压曲失稳两种破坏模式;在相同的爆炸工况下,增大迎爆面、背爆面及四周支撑面板的厚度可使防护门具有更强的抗爆性能,在实际工程设计中可在一定程度上增加面板厚度。

摘要：针对Buck变换器多以电压控制型为主、控制性能受制于电路非线性的问题,提出一种基于模型解耦的滑模(sliding mode,SM)控制方法,以提高其输出电能品质.基于基尔霍夫电路定理,建立Buck变换器导通/关断两种情况下的统一数学模型,基于SM等效控制原理,给出传统电压控制器的设计.区别于先模型解耦再设计控制器的常规做法,仍以变换器电压作为控制量,构造二层结构滑模面,可间接将电流纳入SM控制器作用下;之后,基于输出重定义方法,再将系统模型解耦为输入输出子系统和零动态子系统,使得变换器输出电能品质的控制问题转化为输入输出子系统的稳定性控制,并分四种情况推导出控制器参数与系统稳定性的约束关系.仿真结果表明,所提方法可显著提高变换器的响应速度和稳态性能,更具应用价值.

摘要：为研究弹体在侵彻钢筋混凝土受到阻力的问题,分析了现有钢筋有限长度固支梁理论模型的局限,根据钢筋屈服准则研究和耗能分析,提出了弹体直接命中钢筋剪切-塑性铰链模型,以及弹体与钢筋侧面接触时的塑性弦模型,通过耗能分析得到了弹体直接阻力函数;以空腔膨胀理论模型为基础,根据弹体侵彻深度经验公式计算结果,得到了钢筋间接影响下混凝土的阻力方程。通过与已有试验数据对比,验证了理论模型的合理性。通过分析钢筋屈服强度、直径、网眼尺寸等配筋方式,以及弹体命中部位对遮弹层抗侵彻性能的影响,给出了遮弹层配筋设计建议:相邻两层钢筋网错孔设置;钢筋网眼与弹体直径之比宜设为0.5~0.8;应结合钢筋极限塑性应变进行高强钢筋选择。

摘要：搭建了浅层竖直螺旋地埋管换热器的原型尺度实验平台,对不同管内流速、降雨入渗影响下螺旋地埋管的传热特性进行了实验研究,引入瞬时传热系数、效能系数2个定量评价指标来反映螺旋地埋管的传热特性。结果显示:增大管内流速可提升螺旋地埋管的传热性能,但当流速增大到一定程度时,由于换热不充分,对地埋管传热性能的提升效果逐步减弱,同时还会增加系统水泵的能耗,所以建议螺旋地埋管的设计流速在保证湍流的前提下不宜过高;降雨入渗可在一定程度上提升螺旋地埋管区域土壤的热物性,更有利于热量的传递,可有效提升螺旋地埋管的瞬时传热系数和效能系数,从而强化地埋管换热性能。

摘要：在传统弥散供氧创造富氧空间的基础上,提出了广义的富“氧”空间,即利用空气加压设备向室内空间加压、利用制供氧设备向室内空间弥散供氧两种方式相结合的手段提升室内空间氧分压。从理论层面对加压富“氧”和增氧富“氧”的原理进行了分析计算,并给出了不同海拔室内空气氧分压提升至临界氧分压时室内需要的加压幅度和增氧幅度,结果表明通过空气加压、弥散供氧均可有效提升室内空气氧分压、降低等效海拔。此外,基于暖通空调相关标准规范和流体力学理论,分别给出了加压富“氧”、增氧富“氧”系统的计算方法,并对各系统的设计计算和效果分析进行了分析和案例计算。案例计算结果表明,为使室内空间快速充压到预设压力值,应尽量保持风机满风量运行,待完成充压后,可根据室内人员数量、空气污浊程度等实时调节风量大小,为高原地区室内广义富“氧”空间氧压系统工程设计提供借鉴和参考。

摘要：为有效模拟地面核爆炸源区电磁脉冲电场环境,通过理论分析和PSpice电路仿真确定了模拟器结构尺寸参数,利用CST软件对模拟器辐射场特点进行了仿真模拟;对具体设备进行了设计加工,研制了一套低频宽脉冲电场模拟器,并测试了模拟器的性能指标。结果表明:实测波形与理论和仿真结果具有较好的一致性,研制的模拟器可实现最快上升时间1 ms、最高峰值场强100 kV/m、1.6 m×1.6 m×1.6 m (长×宽×高)空间场强不均匀度<10%的辐射场环境。该模拟器的研制为下一步设备效应试验的开展提供了平台。

摘要：人员是战争中的关键因素。为评估爆炸毁伤元素对人员的杀伤效能,借助数值模拟、实验及理论计算工具,结合人员杀伤判据开展冲击波、热效应及弹片3种毁伤元对人员的杀伤效能评估。划分冲击波超压对人员的杀伤区域,建立比例爆距与人员杀伤等级间的关系,得出最小的人员杀伤安全比例爆距Z为8.155 m/kg^(1/3);计算爆炸热效应空间分布,提出自由场非云爆或温压弹不适于单独评估热效应对人员的杀伤效应;数值模拟计算破片生成过程,得出破片质量、数量及速度等并与理论计算结果对照,评估弹片比动能对人员的杀伤效应。所得结论可为战斗部设计及战场人员防护提供参考。

摘要：鉴于高熵合金材料(high-entropy alloy,HEA)在高应变率动态响应下呈现不同的破坏模式及力学性能,其潜在机理从宏观角度已不能够完全解释,需从微观角度研究其动态响应过程中的原子结构变化、位错分布变化、演变机理及变形机制,为优化HEA防护材料的加工工艺、制备方法等提供参考。利用分子动力学模拟的方法,设计了[100]、[110]和[111]等3种取向结构的Al_(0.3)CoCrFeNi高熵合金在不同应变率下的压缩、拉伸及冲击试验,分析了动态响应过程中原子结构变化、位错分布变化、演变机理及变形机制。压缩试验中:[110]取向结构的Al_(0.3)CoCrFeNi高熵合金的屈服强度最高,[111]的次之,[100]的最低;[100]取向结构的Al_(0.3)CoCrFeNi高熵合金主要的变形机制为孪晶变形,[110]的为滑移变形,[111]的为位错变形。拉伸试验中:[111]取向结构的Al_(0.3)CoCrFeNi高熵合金的屈服强度最高,[100]的次之,[110]的最低;[100]取向结构Al_(0.3)CoCrFeNi高熵合金拉伸过程中孪晶结构较多,[110]取向结构的Al_(0.3)CoCrFeNi高熵合金产生较规则的密排六方结构滑移面,[111]取向结构的Al_(0.3)CoCrFeNi高熵合金不会产生任何滑移面。随着应变率的升高,3种取向结构的Al_(0.3)CoCrFeNi高熵合金压缩和拉伸屈服强度均大幅度提高,对应伸长量增大。较低应变率(1×109 s^(−1))下的塑性变形机制主要为滑移变形,但滑移系较少;中应变率(1×10^(10)s^(−1))下的塑性变形机制是以滑移为主的变形机制,但滑移系较多;高应变率(1×10^(11)s^(−1))下的塑性变形机制是由原子排列无序化的非晶原子诱导的变形。[110]取向结构的Al_(0.3)CoCrFeNi高熵合金的抗冲击性能最好,与其具有最高的屈服强度,并且在屈服结束阶段也能保持最高的应力有关。

摘要：针对现有的光纤光栅式土压力传感器易因光栅受力不均匀而导致光栅反射谱展宽甚至出现啁啾而降低测量精度等问题,基于菱形金属框架结构和金属化光纤光栅设计制作了一种双面感压式土压力传感器,将光纤光栅直接焊接固定在菱形金属结构对角线的两端,通过菱形金属结构将外界压力放大后作用于光栅两端,使得光栅栅区始终处于悬空且均匀受力状态,避免了光栅受力不均匀导致的光谱展宽及啁啾现象,采用焊接工艺避免了胶粘带来的蠕变、老化、失效等问题,保证了传感器较高的测量精度和较好的长期稳定性。理论分析和实验结果表明,研制的光纤式土压力传感器波长-压力灵敏度系数约为624 pm/MPa,量程为3.5 MPa。