摘要：提供了一种分析全复合材料格栅/波纹夹芯板屈曲特性的解析模型。将格栅、波纹芯子视为连续性单层,基于精确板理论推导了全复合材料波纹/格栅夹芯板的内力-应变关系;在考虑复合材料芯子壁板各向异性和横向剪切变形的基础上,基于均质化理论分别推导了复合材料正交格栅和梯形波纹芯子的等效弹性常数;利用最小势能原理得到了全复合材料格栅/波纹夹芯板屈曲平衡微分方程,求解了3种边界条件下的屈曲临界载荷,解析计算的结果与有限元仿真结果进行对比的误差在5%以内,验证了解析模型的正确性和有效性。基于验证过的模型对比分析了铺层角度、铺层数等铺层参数以及芯子高度、波纹倾角和格栅间距等结构参数对全复合材料格栅/波纹夹芯板屈曲临界载荷、比屈曲临界载荷的影响规律,为该类型结构的屈曲特性分析和优化设计提供理论指导。

摘要：为研究层状复合结构的应力波特性和能量耗散机制,设计了碳化硅陶瓷/超高分子量聚乙烯/钛合金(SiC/UHMWPE/TC4)和SiC/TC4/UHMWPE两种复合结构,并进行了SHPB(split-Hopkinson pressure bar)试验和数值模拟。基于金属丝缠绕材料(entangled metallic wire material,EMWM)出色的能量耗散性能,设计了SiC/UHMWPE/EMWM/TC4和SiC/TC4/EMWM/UHMWPE复合结构,并进行了SHPB试验。结果表明,复合结构中的EMWM对应力波的透射传播具有延迟和阻碍效应。EMWM复合结构主要通过反射大部分入射能量来耗散冲击能量,相比于其他复合结构主要通过SiC的破坏来耗散冲击能量相比,EMWM复合结构的能量耗散机制更合理,抗冲击性能更好。UHMWPE置于SiC的背部可以充分发挥UHMWPE和EMWM的缓冲性能,减小SiC的损伤。而TC4置于SiC的背部会加剧SiC的损伤。

摘要：为研究3层及以上层状复合结构和金属丝缠绕材料(Entangled metallic wire material,EMWM)夹芯复合结构的抗侵彻性能,本文设计了4种复合结构:碳化硅陶瓷/超高分子量聚乙烯/钛合金(SiC/UHMWPE/TC4)、SiC/TC4/UHMWPE、SiC/UHMWPE/EMWM/TC4和SiC/TC4/EMWM/UHMWPE。采用霍普金森压杆试验,研究了复合结构的动态力学行为。基于侵彻试验和数值模拟分析了复合结构的抗侵彻机制、防护性能和能量特性。最后,探索了约束效应对EMWM复合结构抗侵彻性能的影响。结果表明,本文设计的4种复合结构在减轻质量和减小厚度方面具有优势;EMWM在复合结构中能够延迟,阻碍应力波的透射,有助于减小复合结构的损伤;对EMWM施加约束可显著提高EMWM复合结构的抗侵彻性能。

摘要：文章以成果为导向,以“设计加工减速器”为教学改革案例,学生分组对轴或齿轮进行减速器零部件三维绘制、3D实物打印以及最后的组装,最终通过学生在人群中位置变化,实现增值评价。让学生加工设计能力得到锻炼,对精益求精的大国工匠精神以及职业道德精神也有更深刻的理解。

摘要：无线装定技术是实现弹丸炸点精准控制的基础.针对目前小口径弹丸智能化与信息化程度较低的问题,为将影响弹道的因素快速装定至小口径弹丸的电子引信,设计了基于DPSK调制的炮口无线装定系统.通过信息获取模块将采集的环境信息与输入的发射信息转化为二进制数据传输至FPGA,FPGA将二进制数据进行DPSK调制.调制后的信号经过电流放大,再通过发射线圈将电信号转化为磁场信号.为实现最大功率传输,对线圈参数进行设计.引信内部接收端解调通过AD采集实现非相干解调,减小了体积.进行轻气炮实验对系统进行验证,结果表明,系统能够实现小口径弹丸的炮口无线装定.

摘要：为研究多层异质复合结构动力学响应及抗侵彻性能,利用霍普金森试验装置,对不同材料排布顺序及含泡沫铝夹芯的多层复合结构进行冲击加载,通过贴在入射杆和透射杆上的应变片测得入射波、反射波、透射波波形,验证数值仿真模型正确性;结合数值模拟,研究不同结构对试件内部应力波传播特性和应力场分布影响规律;依据复合结构动力学响应特征,设计复合靶板并进行抗侵彻试验,分析靶板塑性变形特征及抗侵彻耗能机制;通过数值模拟分析泡沫铝夹芯厚度对防护性能影响。结果表明,装甲钢后置复合结构及含泡沫夹芯结构有助于减缓应力集中,减小陶瓷损伤面积;泡沫铝夹芯过厚难以为靶板变形提供支撑,降低抗侵彻阻力;五种夹芯厚度h=2mm、h=5mm、h=10mm、h=20mm、h=30mm中,h=10mm对应多层异质复合靶防护性能最优。

摘要：舰炮检验弹由于结构不同于实弹,入膛时反弹速度过大,造成相关零部件断裂和关闩故障。故设计采用差动胶泥缓冲器吸收过大的动能以保证检验弹的入膛可靠性。为评估差动胶泥缓冲器在检验弹上的缓冲效能,以及分析检验弹的入膛运动规律,提出一种结合缓冲器流体数值分析(computational fluid dynamics,CFD)和入膛多体动力学分析(multi-body dynamic,MBD)的仿真分析方法。计算结果表明:此方法能够准确计算和预测缓冲器的缓冲效能,检验弹的缓冲器满足设计技术要求;静压过程在活塞后方形成多个涡旋,而冲击过程流线平稳无涡旋;黏性阻抗分力随压缩速率降低先增大后减小。研究不仅为胶泥缓冲器在舰炮检验弹上的应用提供理论支撑,还为胶泥缓冲器本身的研究提供新的分析方法。

摘要：针对惯性测量系统中MEMS加速度传感器存在信号漂移而导致测量误差的问题,采用时间序列的分析方法,对MEMS加速度传感器测量的数据进行分析。将MEMS加速度传感器测量的数据通过DSP读取后,通过ADF准则进行平稳性检验,传感器数据满足平稳时间序列条件。根据传感器数据的自相关函数与偏自相关函数特征,判断出序列满足AR(p)模型。通过AIC准则进行随机性检验,同时进行时间序列模型识别与参数估计,传感器数据在使用AR(1)模型进行建模时达到最优。建立MEMS加速度传感器信号漂移AR(1)模型,并依据模型设计卡尔曼滤波器。结果表明,在滤波前加速度传感器零偏稳定性为0.3032 mg,卡尔曼滤波后的加速度传感器零偏稳定性为0.0247 mg,测量稳定性能有效提高,并且运算阶数较低,能很好的应用于嵌入式系统。

摘要：弹丸轴向加速度是火炮动态测试中一项重要参数,针对小口径榴弹内部空间狭小以及传统加速度传感器体积大抗过载能力差的问题,以热对流式MEMS加速度传感器为核心设计了弹丸轴向加速度的测量系统。通过静态测试和动态测试表明该传感器测量精度较高,可以满足测量要求。为了进一步提高测量的精度,通过卡尔曼滤波算法对传感器测量噪声进行了降噪处理。采用离心加速度机进行了过载测试,测试结果表明系统至少可以承受50 000 g的准静态过载。通过靶场试验表明该系统可实现弹丸轴向加速度的测量。该测量系统具有优良的特性,在实际的工程测试中具有重要的意义。

摘要：针对多层异质复合靶板结构优化设计,对10 mm氧化铝陶瓷/10 mm芳纶板/6 mm 616装甲钢、10 mm氧化铝陶瓷/6 mm 616装甲钢/10 mm芳纶板2种结构抗14.5mm穿甲弹穿深(DOP)的性能进行了试验分析,对同工况下弹丸侵彻复合靶板进行了数值模拟。在验证数值模型的基础上,结合配方均匀设计方法,建立了相同面密度下复合靶板结构等效质量防护系数回归模型,分析了各层厚度系数对复合靶板防护性能的影响规律,完成了复合靶板结构的优化设计。结果表明,面密度为9.748 g/cm2的复合靶板,最优结构为6.5 mm氧化铝陶瓷板/1.8 mm芳纶/9.1 mm装甲钢,试验验证了优化设计结果的可靠性。