摘要：为探究爆炸水幕形态与水下流场变化之间的联系,设计了小当量RDX装药水箱内爆炸实验系统.采用两台高速录像机同步拍摄了气泡和水幕形态的演变过程,获得了三种典型气泡形态和六种典型水幕形态.通过观察气泡-水面-空气之间的流场变化和理论分析,揭示了六种形态水幕的演变规律及其形成机理,并与电火花形成气泡实验结果进行了对比分析.通过对不同比例深度条件下的气泡横向半径、纵向半径、膨胀时间、脉动周期、气泡边界运动过程等的统计分析,揭示了近水面水下爆炸形成气泡的动力学过程.

摘要：设计和制备了孔隙率不同的3组规则多孔钛试样,采用分离式霍普金森压杆实验装置,开展了应变率范围在600~2100 s^(-1)的单轴压缩实验,研究了加载过程中整个试样和局部孔洞的变形失效特征。结果表明,试样展示出2种典型的变形模式:压缩变形模式和连通断裂模式。压缩变形模式主要发生在低孔隙率的试样,试样的外表面胞壁出现局部塌陷,而连通断裂模式易发生在高孔隙率的试样中,常在试样的一个或多个孔层出现连通的断裂。另外,2种变形模式下的局部孔洞也呈现出不同的形状变化特征,且在孔洞最小曲率的位置都形成明显的应力集中,相应的应力集中因子随试样孔隙率的增大而增大。微结构分析显示:剪切带是试样失效的主要机制,试样的断口容易产生韧窝和韧性条纹。

摘要：针对装药在密闭或准密闭舰船舱室内的爆炸实验,研究首次反射冲击波和准静态压力两种毁伤压力载荷测试方法。分析了舱室内装药爆炸形成的首次反射冲击波和准静态压力两种载荷的频率与幅值特性,阐明了采用不同频响传感器分别进行测量的必要性和合理性;提出了采用高频压电传感器测量首次反射冲击波和低频压阻传感器测量准静态压力的传感器选型方法;给出了专用工艺工装设计以及传感器布设方法,其中尼龙套筒工装可有效起到绝缘和衰减应力波的作用,其内腔传压管设计可有效消除爆炸产生的高频信号和光、热信号对压阻传感器的干扰,从而保证了测试精度。进行了模拟舱室内的装药爆炸实验,所得测试数据与经典公式计算结果一致性良好。研究结果表明:所提出的舱室内爆炸毁伤压力载荷并行测试方法以及工艺工装设计合理可行,能够在获取足够精度的反射冲击波数据基础上更加精确地获取准静态压力峰值及衰减规律;为了准确获取舱室内爆炸压力载荷数据,在合理预估待测信号幅值范围前提下,首次反射冲击波测试采样率应为兆赫兹量级,准静态压力测试采样率应为千赫兹量级;为了防止干扰信号对测试的影响,应采用尼龙套筒工装并采用过盈配合的安装方法。

摘要：针对一种变形式四旋翼陆空两栖机器人,研究空陆转域飞行控制方法,为实现陆空机器人从空中到地面的连续机动奠定了基础。建立了等效于变形式四旋翼陆空两栖机器人的飞行及转域系统结构模型和动力学模型,针对转域变形过程中转动惯量的改变及复杂飞行环境中负载变化和机体质量受损问题,在设计了基于线性二次型调节器(LQR)算法的姿态控制器和基于比例-积分-微分(PID)算法的高度控制器基础上,设计加入模型参考自适应系统(MRACS)解决模型参数不确定性问题。利用Adams/MATLAB联合仿真,首先得到空陆转域变形角度的极限值,然后对比仿真有无自适应补偿器的控制效果验证了该控制方法的高效性。研制了转域飞行样机,对空陆转域变形角度极限值和飞行控制方法进行了试验验证。

摘要：为改变目前破片杀伤战斗部传统"画加打"的设计模式,提高设计效率和设计质量,引入优化设计方法,通过对目标函数、约束条件以及分析模型的探析,构建了破片杀伤战斗部优化设计的数学模型。在破片杀伤战斗部优化设计过程中,采用引入多父体杂交算子的改进型遗传算法,从而改善了传统优化算法所遇到的病态梯度、初始点敏感和局部收敛等问题。以某聚焦式破片杀伤战斗部为例,运用此优化方法对破片杀伤威力和战斗部总质量两项指标进行了优化。计算结果表明,优化最终方案的各项性能指标均满足战术技术指标要求,与原方案相比,优化的目标对象得到了很大程度上的改观。该优化设计方法有效且普适性强,可为其他相关类弹药战斗部提供设计依据。

摘要：布撒网系统利用火箭拖拽将网体布设至目标区域、完成雷区清障任务,研究其展开动力学过程,对系统设计有着重要的理论指导意义。基于刚体动力学及多体系统动力学中的集中质量方法,分别建立了火箭及柔性布撒网块的三维动力学模型,给出了系统动力学方程。利用4阶Runge-Kutta法解算系统动力学方程,通过数值模拟计算分析了布撒网飞行布设准确性的影响参数。通过集中质量模型与多刚体模型对比,分析二者仿真结果中的火箭弹道、质心速度和俯仰角等关键动力学参数,研究了火箭拖拽布撒网系统的基本飞行动力学特性,得出集中质量模型的准确性更高。根据工程实际研制出火箭拖拽布撒网系统的试验样机,并完成了样机的场地飞行试验。结果表明:数值计算与试验结果吻合良好,系统布设到位率达到90%以上。

摘要：主要针对复合壳体对炸药抗破片冲击起爆的防护问题,基于仿真和实验结果可行性校验基础上,开展了不同复合壳体对炸药层内压力峰值、能量变化等影响特性研究。通过不同中间层复合壳体方案的对比可知,低波阻抗复合壳体(钢-聚脲树脂-钢)可使炸药层压力峰值大幅下降为单一钢壳体的36%;结果同时表明中间层材料比强度越高,抗破片侵彻和吸能性能越强;改变复合壳体排列顺序,将聚脲树脂作为壳体内衬时,炸药层峰值压力仅为单一钢壳体的30%,传入炸药层的能量比单一钢壳体降低近一个数量级;当复合壳体厚度与单一钢壳体相同时,钢-聚脲树脂复合壳体中炸药的峰值压力降为单一钢壳体的64%,传入炸药层的能量减少约一半。由此可见复合壳体显著降低了破片作用下炸药层的峰值压力和传入炸药的能量,可有效提高炸药抗破片冲击起爆的能力。研究结果可为复合壳体用于炸药抗冲击起爆的设计与分析提供重要参考。

摘要：详细分析了采用线性组合方法构造Gn连续过渡曲面时,基曲面以及重新参数化局部基曲面、调配因子和平衡因子等对过渡曲面的影响。提出基于辅助面的Gn连续过渡曲面的构造方法,即设计人员可根据设计要求和设计预期,以过渡切触线为边界来构造一张辅助面,该曲面在形状上和过渡曲面很贴近,然后在两基曲面的过渡切触线附近构造较小区域的重新参数化局部基曲面,由辅助面和一张重新参数化局部基曲面线性组合构造一张中间过渡面,再由中间过渡面和另一张重新参数化局部基曲面线性组合构造Gn连续过渡面,同时,选择较大值的平衡因子和调配因子λ1,以及较小的调配因子λ2,这样,所构造的过渡曲面和基曲面间Gn连续,且形状上和辅助面非常贴近,从而达到弱化基曲面或重新参数化局部基曲面对过渡曲面的影响,以及强化设计人员设计意图的目的。

摘要：针对异型截面侵彻弹体的工程应用需求,围绕椭圆截面侵彻弹体结构响应及优化设计问题开展研究。引入无量纲壁厚系数,改进了椭圆截面弹体参数化表达式;以提高短轴惯性矩和静矩、降低短轴方向结构响应为目标,开展了椭圆截面弹体抗弯优化设计。基于152 mm口径轻气炮开展了椭圆截面弹体反弹道侵彻试验研究,获得了软回收试验弹体的弯曲挠度结果;开展了试验工况的数值模拟研究,提取了数值模拟中弹体的变形结果;建立了椭圆截面侵彻弹体弯曲结构响应计算模型,利用此模型对试验弹体变形情况进行了计算。与原椭圆截面弹体相比,优化后截面短轴惯性矩、静矩提高比例约为16%,试验弹体弯曲挠度降低比例约为25.3%,数值模拟及理论模型计算结果与试验结果较为相符,验证了本文优化设计方法的有效性,可为工程设计提供参考。

摘要：针对网络化弹药在野外战场无法回传战场状态和“人在回路”主动控制困难的问题,依据作战流程,提出了系统整体框架,设计了包含软、硬件在内的远程控制系统.进行了各类节点设计,并基于C#语言开发了包含多个模块的终端指挥软件和仿真平台软件,实现了节点组网、综合态势显示、多类数据传输解析等关键功能.编写了攻击决策算法,可进行片上攻击决策、PC端辅助攻击决策以及人工决策打击.仿真测试和综合实验表明,系统能够回传并显示节点和目标状态信息,并可以对节点进行远程控制并进行片上决策及PC端辅助决策,满足了室外实际使用的设计需求.