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    2022年 第43卷 第4期    刊出日期:2022-04-29
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    2022, 43(4):  0. 
    摘要 ( 12 )   PDF (924KB) ( 25 )  
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    论文
    基于Duffing振子参数估计的伪码调相引信干扰信号设计
    闫晓鹏, 王珂, 刘强, 郝新红, 于洪海
    2022, 43(4):  729-736.  doi:10.12382/bgxb.2021.0173
    摘要 ( 23 )   PDF (2754KB) ( 15 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为有效干扰伪码调相引信,提出基于Duffing振子参数盲估计的重构式引信欺骗式干扰方法。在建立Duffing振子输出信号、引信信号的伪随机码信号、引信信号与Duffing振子内策动力信号差频信号的乘法关系式基础上,基于Duffing振子隐含周期性实现对伪码调相引信载频和伪随机序列的盲参数估计。根据高精度估计的结果重构引信干扰信号,理论分析了该干扰信号对伪码调相引信的作用过程和欺骗式干扰效果。将所提盲参数估计方法与重构信号的干扰效果进行仿真分析和半实物实验验证。结果表明,盲估计方法在-35 dB信噪比下仍具有良好的参数估计性能,并能进一步重构出引信干扰信号,干扰效果明显优于其他的传统引导式干扰信号。
    时频数据驱动的典型复杂供输机构健康状态软测量方法
    张钢, 梁伟阁, 佘博, 田福庆
    2022, 43(4):  737-747.  doi:10.12382/bgxb.2021.0068
    摘要 ( 30 )   PDF (7108KB) ( 22 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    复杂供输机构的运行环境恶劣,传感器采集到的振动信号中含有猛烈冲击、噪声等成分,属于典型的非平稳特征信号,难以直接评估供输机构健康状态。针对上述问题,提出一种基于时频数据驱动的供输机构健康状态软测量方法。利用Morlet小波变换得到振动加速度信号时频图作为输入特征,构建基于深度卷积网络的软测量模型。在深度卷积网络中引入Dropout正则化项,减缓过拟合现象,同时定量分析软测量结果不确定性。复杂供输机构台架试验表明:该方法能够有效区分供输机构健康状态,准确率达到90%,在性能退化阶段,能够定量分析机构退化程度,测量误差在7%左右;与基于均方根值、信息熵及时频图的软测量方法对比分析可知,该方法能够有效提高供输机构健康状态识别精度和性能退化程度测量精度,降低测量结果的不确定性。
    等腰梯形截面聚能装药射流成型及侵彻特性
    王钰婷, 黄正祥, 祖旭东, 马彬, 肖强强, 贾鑫
    2022, 43(4):  748-757.  doi:10.12382/bgxb.2021.0225
    摘要 ( 41 )   PDF (10123KB) ( 34 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为研究等腰梯形截面聚能装药射流成型及对靶板的毁伤特性,开展脉冲X光摄影试验以及侵彻深度试验。利用ANSYS/LSDYNA有限元软件对射流成型过程进行数值模拟,研究其余参数不变,装药截面内切圆尺寸变化对射流成型特性的影响。结果表明:等腰梯形截面聚能装药形成的射流具有横向速度,横向速度呈梯度分布;除射流头部外,其余部分在拉伸运动后期出现非凝聚现象,非凝聚的射流由两束横向速度不同、尺寸不同的流体构成;射流横向速度的存在明显降低了射流的侵彻能力;装药截面内切圆直径从56 mm增加至67.2 mm(56 mm的1.2倍)时,射流的非凝聚现象消失,装药截面内切圆直径增加至84 mm(56 mm的1.5倍)时,射流不具备明显的横向速度。
    陶瓷复合装甲抗14.5mm穿燃弹侵彻性能
    张林, 陈斌, 谭清华, 张炜, 高颂
    2022, 43(4):  758-767.  doi:10.12382/bgxb.2021.0244
    摘要 ( 22 )   PDF (6958KB) ( 12 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    大口径反装甲杀伤武器在战场上发挥着越来越重要的作用,对装甲材料和结构设计提出了更高要求。为探究陶瓷复合装甲在14.5 mm穿燃弹侵彻作用下的抗弹机理与抗弹性能,设计一种铺层顺序为陶瓷/纤维/金属/柔性芯材/金属的复合装甲结构,采用试验研究方法分析厚度匹配、底板材料和柔性芯材3个因素对其抗弹性能的影响。结果表明:陶瓷面板厚度对抗弹性能影响显著,抗14.5 mm穿燃弹打击时,陶瓷面板厚度为1.38倍弹芯直径,抗弹性能较优;面密度相近、陶瓷厚度一定时,复合背板的厚度配置在一定程度上的变化对抗弹性能影响甚微;面密度相近、底板选用装甲铝时,厚度较大,抗侵彻性能更好;柔性芯材的设置既可以降低损伤面积,又可以发挥偏转功能,改变子弹侵彻底板的入射角,从而提高复合装甲的防护能力。
    钨合金球形破片侵彻低碳钢的弹道极限速度计算模型
    刘铁磊, 徐豫新, 王晓锋, 张鹏, 张健
    2022, 43(4):  768-779.  doi:10.12382/bgxb.2021.0448
    摘要 ( 113 )   PDF (6324KB) ( 83 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为得到更大速度适用范围的钨合金球形破片侵彻低碳钢板弹道极限速度计算模型,分析不同着靶速度下钨合金球形破片侵彻低碳钢板的侵彻破坏特征,建立了包含弹、靶主要力学参数的弹道极限速度计算模型,模型系统考虑破片刚性、塑性、侵蚀以及破碎侵彻等情况;根据模型求解需要,针对钨合金破坏特征建立对应速度阈值的计算方法;基于已有试验数据,应用信赖域方法获得模型系数,建立弹道极限速度计算模型;开展破片对Q235、Q345E钢板弹道侵彻试验,根据试验结果分析模型的计算精度。结果表明:该模型计算结果较试验结果平均误差和最大误差均低10%,较现有弹道极限速度计算模型计算结果平均误差减少了60%。
    液态氟橡胶改性端羟基嵌段共聚醚粘合剂及其对铝粉热氧化行为的影响
    沈忱, 闫石, 姚杰, 焦清介, 廖明义, 常云飞
    2022, 43(4):  780-787.  doi:10.12382/bgxb.2021.0184
    摘要 ( 22 )   PDF (6617KB) ( 21 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    利用氟化物促进铝粉的燃烧是近年来含能材料领域的热点。选用含氟量较高的端羟基液态氟橡胶作为氟源,将其引入端羟基嵌段共聚醚(HTPE)粘合剂体系中,制备不同氟橡胶含量的改性HTPE胶片,并对改性胶片的微观形貌、力学特性、热稳定性和氧化能力进行测试分析。结果表明:随着液态氟橡胶含量的增加,胶片的力学性能先降低后增加,当氟橡胶质量分数为50%时胶片拉伸强度和断裂伸长率分别为2.51 MPa和217%,与未改性HTPE胶片相比,拉伸强度增加了83%,断裂伸长率降低了17%;液态氟橡胶的引入促进了HTPE聚氨酯粘合剂的分解,初始分解温度由263 ℃提前到209 ℃;改性粘合剂分解释放的含氟氧化性气体与铝粉的氧化铝外壳反应生成AlF3,促进内部活性铝核的释放。
    5-氨基四唑/高碘酸钠体系气体发生剂特性
    袁建文, 祁轩, 董成, 易镇鑫, 张琳, 朱顺官
    2022, 43(4):  788-795.  doi:10.12382/bgxb.2021.0198
    摘要 ( 23 )   PDF (5281KB) ( 11 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为获得低燃温气体发生剂,利用喷雾干燥法制备5-氨基四唑(5-AT)/NaIO4/CuO复合粒子作为气体发生剂配方。通过扫描电子显微镜对5-AT/NaIO4/CuO复合粒子的复合效果进行表征,用同步热分析仪、氧弹量热仪、热电偶和靶线法分别对5-AT/NaIO4/CuO复合粒子的放热量、温度和燃速进行测试。结果表明:由喷雾干燥法制备的样品为2~4 μm微球且混合均匀;纳米CuO的加入使得燃烧热平均降低约300 J/g,燃温平均降低约100 ℃,最低为1 013 ℃;该气体发生剂的最大燃速为3.94 mm/s,最小为0.76 mm/s,配方残渣率平均降至约6.7%;该配方具有燃烧温度低、固体残渣含量低的特点。
    临近空间高超声速巡航飞行器红外特征
    石安华, 李海燕, 石卫波, 梁世昌
    2022, 43(4):  796-803.  doi:10.12382/bgxb.2021.0105
    摘要 ( 62 )   PDF (3819KB) ( 160 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对现有天基红外预警卫星对临近空间高超声速巡航飞行器的可探测性分析和未来天基红外预警卫星规划建设对临近空间高超声速巡航飞行器的光学特征数据需求,采用高超声速空气动力学、燃烧学、传热学、气体辐射理论等相结合的计算分析方法,研究类X-51A高超声速巡航飞行器在典型飞行状态下的流场参数、本体温度、红外辐射光谱及红外辐射亮度和红外辐射强度。结果表明:类X-51A高超声速巡航飞行器辐射特征受飞行时间及弹道影响,本体红外辐射受气动加热影响明显,以航空煤油为燃料的飞行器喷焰红外辐射以CO2、H2O、CO的1.52 μm、2.68 μm、 4.39 μm辐射带特征最为显著;在包含CO2、H2O、CO分子强特征辐射谱的窄带总辐射中,喷焰辐射是主要贡献,而在非喷焰特征辐射谱带内的总辐射中,飞行器本体辐射占主导。
    两次进气对固体火箭冲压组合发动机燃烧和烧蚀环境的影响
    温怡豪, 王金金, 查柏林, 徐志高
    2022, 43(4):  804-813.  doi:10.12382/bgxb.2021.0200
    摘要 ( 26 )   PDF (5769KB) ( 135 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为给固体火箭冲压组合发动机补燃室的进气道设计提供参考,研究了空气两次进气对补燃室燃烧效率和内壁烧蚀环境的影响。采用标准k-ε(k为湍流动能,ε为耗散率)模型、涡耗散模型和King硼颗粒点火模型,分别对空气一次进气和两次进气两种补燃室的多相流燃烧进行数值模拟,并进行对比分析。研究结果表明:两次进气可包覆混合燃气,并将其向内挤压,压缩高温区域,改变氧气分布,从而减小高温内壁面积,降低低温壁面温度,减少贴近壁面的凝聚相颗粒数量,从而减弱对壁面的热烧蚀、氧化和凝聚相颗粒侵蚀作用,同时,因造成的动能损失更大,减小了贴近内壁的气流速度,可减弱气流冲刷作用,二者共同作用,较大程度改善补燃室内壁的烧蚀环境;两次进气对补燃室的燃烧效率影响不大,一次进气和两次进气补燃室的总燃烧效率分别为80.68%和80.18%;综合燃烧效率和内壁烧蚀环境两方面,表明两次进气形式优于一次进气形式。
    基于证据理论层次分析法的云贝叶斯网络在预警雷达毁伤效果评估中的应用
    邓力源, 杨萍, 刘卫东, 汪江鹏
    2022, 43(4):  814-825.  doi:10.12382/bgxb.2021.0036
    摘要 ( 45 )   PDF (2952KB) ( 32 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    目标毁伤效果评估能够为作战决策提供可信依据,是联合作战不可或缺的关键环节。结合贝叶斯网络与云模型形成云贝叶斯网络,建立基于云贝叶斯网络的预警雷达毁伤效果评估模型,并对各类指标体系变量进行云模型转换;针对传统专家经验法推导条件概率的缺陷,采用证据理论与层次分析法确定各节点的条件概率值;将变量输入云贝叶斯网络,推理得到预警雷达属于各个毁伤等级的概率,运用于对敌反导体系预警雷达系统实施攻击的仿真计算中,并与贝叶斯网络法、模糊综合评判法、云重心评判法、云贝叶斯网络法进行有效性对比。仿真结果表明,基于证据理论层次分析法的云贝叶斯网络无论是计算合理性还是计算准确度方面均有一定程度的提高,是一种能够合理有效地进行目标毁伤效果评估的分析方法。
    水陆两栖车矢量喷口装置设计与仿真
    汪泰霖, 王野, 张富毅, 陈慧岩, 王国玉
    2022, 43(4):  826-850.  doi:10.12382/bgxb.2020.0739
    摘要 ( 40 )   PDF (15407KB) ( 37 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为提高水陆两栖车水上航行时的操纵性与稳定性,提出一种新型矢量喷口装置。喷口装置有俯仰与旋转两个运动自由度,可以控制喷水推进器喷射水流的方向,生成方向可控的三维矢量推力。根据水陆两栖车喷水推进理论,完成满足某型轮式两栖车航行动力需求与平台约束的喷水泵基本参数设计。依据计算的水泵出口直径完成与喷水泵一体化的矢量喷口结构与控制方案设计。对设计的矢量喷水推进器,利用Fluent软件计算其在不同航速、转速、俯仰角和旋转角下的推力矢量。对比分析了非矢量推进两栖车、单矢量推进两栖车和双矢量推进两栖车的操纵机理。分析矢量推进器对两栖车耐波性的影响,建立了两栖车耐波性动力学方程与矢量推进器横纵摇力矩方程,进而提出矢量推进两栖车横纵摇稳定控制策略。仿真结果表明:总推力随着俯仰角度变化较小,轴向推力随着俯仰角度增大而减小,俯仰推力(偏航推力)随着俯仰角度增大而增大。对比分析发现相比于非矢量推进两栖车,矢量推进两栖车在横向平移、斜向平移、原地转向以及推进器效率方面具有明显优势。设计的矢量喷水推进器产生的推力不仅可以为水陆两栖车提供纵向驱动力,还可以产生横向力、横摆以及纵倾力矩,为提高未来无人两栖平台航行的操纵性与稳定性提供新方案。
    基于耦合欧拉-拉格朗日算法的航行体缓冲头帽冲击性能
    权晓波, 包健, 孙龙泉, 王都亮
    2022, 43(4):  851-860.  doi:10.12382/bgxb.2021.0168
    摘要 ( 23 )   PDF (6190KB) ( 14 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    航行体在入水过程中会受到强烈的冲击载荷,过高的冲击载荷极易造成结构破坏和内部设备失灵,研究结构高速入水降载技术具有十分重要的意义。设计一种以预制裂纹碳纤维材料作为外罩、泡沫铝作为内部缓冲材料的缓冲头帽。基于有限元方法,采用耦合欧拉-拉格朗日求解器研究缓冲头帽的降载效果,通过对比数值结果与小球入水实验图像验证数值方法的有效性。分析在不同入水速度和入水角度条件下,缓冲头帽的抗冲击性能、损伤模式以及空泡的发展过程。结果表明:缓冲头帽撞击水面后沿着预制裂纹破碎,泡沫铝压缩吸能;随着自由液面以下的空泡不断向外扩张,破碎的头帽贴着空泡内壁向四周散开;缓冲头帽对于不同入水速度和入水角度的航行体有着良好的降载效果,在最恶劣的垂直入水条件下降载率可达75%以上。
    基于注意力机制与深度学习算法的机床主轴系统故障辨识
    王伟平, 王琦, 于洋
    2022, 43(4):  861-875.  doi:10.12382/bgxb.2021.0202
    摘要 ( 37 )   PDF (10677KB) ( 18 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对具有复杂非线性特点的数控机床主轴系统整体动态退化故障较难辨识及故障研究难度大的问题,从数据分析入手,提出一种基于注意力机制与深度学习算法的智能化故障辨识方法,研究机床主轴系统的整体故障辨识问题。该方法设计了注意力机制的研究框架,将研究问题分为全局纵向大分类区间和局部横向细粒度区间两个维度:采用训练并调优后推理平均绝对误差达到0.028 7的门控循环单元模型,辨识出大分类区间的全局性退化故障;采用鲁棒性强且辨识准确率达99.7%的残差网络模型,在sym8小波基自适应软阈值降噪的基础上对局部细粒度区间故障进行准确细节辨识。结果表明:该方法可量化地辨识出主轴系统的整体故障;所提注意力机制可使大分类区间无法准确辨识的故障在细粒度区间得到有效区分,类内数据增长梯度由6.6%增加到43.8%;通过对机床主轴系统实际使用中在空载状态下遇到的不对中和局部共振等典型故障,以及在负载加工状态下故障的辨识研究,验证了所提方法的有效性与准确性。
    行星式球磨颗粒流场分布与形貌变化规律
    李旭, 刘彦, 安丰江, 王虹富, 许迎亮
    2022, 43(4):  876-891.  doi:10.12382/bgxb.2021.0252
    摘要 ( 35 )   PDF (8990KB) ( 37 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于离散元模拟探究行星式球磨过程中颗粒流场分布,统计球磨过程中磨球整体与颗粒群碰撞的相对速度分布规律,进而提取单个磨球的碰撞场景,模拟多层颗粒的撞击场并研究层间压应力分布;开展铝与聚四氟乙烯混合物料颗粒及纯铝粉的行星式球磨试验,记录不同时刻颗粒群平均粒径,用以表征颗粒形貌变化,进一步提出基于颗粒群破碎概率与分形数的颗粒群平均粒径变化理论。研究结果表明:球磨时磨球整体与颗粒群碰撞中的低速碰撞占主体,仅1%的碰撞为归一化速度ξ>0.33的相对高速碰撞,威布尔分布能良好表征碰撞相对速度的分布规律;对于多层颗粒的撞击场,随着磨球撞击速度提高,其层间压应力分布趋向于哑铃形或葫芦形分布;颗粒群平均粒径关于球磨时间呈指数衰减规律。
    屈服应力对磁性液体密封启动扭矩的影响
    何新智, 王志斌, 李德才
    2022, 43(4):  892-898.  doi:10.12382/bgxb.2021.0250
    摘要 ( 17 )   PDF (2672KB) ( 7 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    磁性液体密封是磁性液体最成熟的应用。磁性液体密封的密封性能会随着静置时间的延长发生变化,尤其是启动扭矩随静置时间延长而增大的现象,可能会导致密封件启动困难甚至损坏。针对磁性液体密封启动扭矩发生改变的现象,实验研究启动扭矩与温度、静置时间、磁性液体注入量和磁性液体所受压力的关系,理论分析启动扭矩产生变化的原因。研究结果表明:密封装置所在环境温度降低、静置时间延长、磁性液体注入量增多、所受外界压力减小,都会造成磁性液体密封启动扭矩的增大;引起这种现象的本质是磁性液体中的磁性颗粒在磁场作用下成链,链断裂所需的屈服应力是引起磁性液体密封启动扭矩变化的原因。
    高应变率下高温应变计灵敏度系数的校准方法
    王凡, 郭伟国, 吴倩, 高猛
    2022, 43(4):  899-909.  doi:10.12382/bgxb.2021.0189
    摘要 ( 14 )   PDF (4750KB) ( 8 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为校准高应变率下高温应变计在高温环境下的灵敏度系数,使用具有快速高温同步组装功能的高温、高应变率耦合的分离式Hopkinson杆装置对其灵敏度系数进行标定。将待校准的高温应变计粘贴在标准试样表面,并与试样处在相同温度与受力环境。对试样同步施加高温与高应变率加载,对比分离式Hopkinson杆上标准应变计信号与试样上高温应变计的输出信号,得到高温应变计的灵敏度系数。结果表明:采用新方法可以实现环境温度在293~1 473 K的范围,应变率在103 s-1量级的灵敏度标定;应力波弥散和衰减引起的校准灵敏度系数误差只与入射波幅值的积分呈线性关系,相对误差仅为2.39%;试样不均匀塑性变形导致的误差不超过1.6%;校准结果的合成不确定度为1.517%。新方法可以对高温应变计进行高温、高应变率环境下灵敏度系数的校准。
    基于光纤陀螺仪检测的精密温控装置优化设计
    孙宁, 夏艳, 程行清
    2022, 43(4):  910-918.  doi:10.12382/bgxb.2021.0187
    摘要 ( 27 )   PDF (4471KB) ( 16 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对高精度光纤陀螺仪产品需在无明显气流的大尺度空间内进行批量检测的迫切问题,研究以辐射冷板为核心元件优化设计精密温控装置,并通过理论、模拟和实验的方法实现对该装置可靠性的验证。研究结果表明:优化设计效果显著,可实现检测空间范围内空间温度均匀性不大于2 ℃,24 h内温度波动不大于±0.05 ℃,温度扰动作用下温度场恢复时间不超过30 min;该优化研究解决检测环境温度控制中要求无风低波动的技术难题,突破传统技术路线中对检测空间的限制,实现高精度光纤陀螺仪在较大尺度空间的批量检测。
    最大熵试验法对航天作动器输出可靠性的评估
    纪明, 卜珺珺, 马聪
    2022, 43(4):  919-923.  doi:10.12382/bgxb.2021.0196
    摘要 ( 24 )   PDF (1569KB) ( 23 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为解决航天作动器在小子样情况下的输出可靠性评估难题,提出采用最大熵试验法对其可靠性进行评估。该方法针对航天作动器的裕度设计特点,选取作动器的输出力作为表征其输出可靠性的特征量,通过在临界工况点进行试验和计算来实现输出可靠性的评估,并对评估过程进行详细介绍。结果表明:最大熵试验法仅需较少试验子样数即可实现对较高可靠性(置信度0.95下的可靠度0.999 9)的评估,能够显著降低生产和试验费用;评估结果经计量法进行复算,结果一致、可信。
    基于改进最大类间方差法的靶板重孔检测
    宋雨, 王亚林, 杜博军, 王军, 董兴法
    2022, 43(4):  924-930.  doi:10.12382/bgxb.2021.0201
    摘要 ( 11 )   PDF (2768KB) ( 133 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    传统的自动报靶系统对于连发射击到靶板上的重叠弹孔检测率低,通常基于图像处理的自动报靶系统对重叠弹孔会识别成一个弹孔,漏检率高,为此提出一种基于改进最大类间方差法(Otsu法)的靶板重孔检测方法。采用改进Otsu法的弹孔识别方法将重叠弹孔与背景分割,再用两遍扫描法对分割后的图像进行处理,得到重叠弹孔区域,最后采用最小外接矩形法定位重孔区域的两个弹孔中心。结果表明:与传统霍夫变换相比,所提方法能有效定位重孔的两个弹孔中心和计算出中心坐标;该方法计算复杂度低,在缩短计算时间的同时还提高了弹孔中心定位的精确度,对于重合度不大于88.73%的重孔,弹孔中心测量误差不大于3像素,提高了对靶孔的检测精度。
    基于径向基函数和自组织映射的导弹控制系统健康状态评估
    刘月, 刘铁林, 姜相争, 韩月明
    2022, 43(4):  931-939.  doi:10.12382/bgxb.2021.0219
    摘要 ( 13 )   PDF (1553KB) ( 7 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    传统导弹武器装备健康状态评估方法严重依赖设计人员与产品专家的经验与水平,效率低、准确度差。针对导弹的控制系统,提出基于径向基函数(RBF)网络观测器和自组织(SOM)网络的健康状态评估方法。利用基于RBF网络的自适应故障观测器计算输出信号的残差以及不同工作状态下的自适应判别阈值,通过比较残差和阈值实现故障检测;利用基于SOM网络的健康状态评估模型对残差进行聚类分析,通过距离度量实现健康状态评估;通过某型导弹的控制系统案例验证所提方法。结果表明:该方法能够准确地对10个不同的故障模式和10组不同的健康状态进行检测和评估,为维修保障和后勤管理提供有效的技术支撑。
    基于边缘检测和数字图像相关法的疲劳裂纹长度测量方法
    黄心畏, 单晓锋, 高红俐, 王晨
    2022, 43(4):  940-951.  doi:10.12382/bgxb.2021.0268
    摘要 ( 29 )   PDF (9960KB) ( 128 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对先进高强钢板存在的显著裂纹闭合现象导致裂纹闭合段难以检测问题,提出一种基于边缘检测和数字图像相关(DIC)技术相结合的疲劳裂纹长度高精度动态测量方法。使用两个相机分别拍摄疲劳裂纹扩展试验过程中裂纹试件两面的裂纹和散斑图像,并对图像进行处理来测量裂纹长度,可检测到传统灰度边缘检测无法检测到的裂纹闭合段,从而提高测量精度。通过灰度边缘检测在裂纹图像中得到裂纹扩展路径,并对裂纹尖端进行初定位,结合模板匹配将裂纹路径坐标映射到散斑图像中,并在裂纹初尖端延伸段布置虚拟引伸计,利用DIC技术求得虚拟引伸计张开量。拟合引伸计张量-位置曲线,分析曲线特征得到疲劳裂纹尖端亚像素精度横坐标,进而精确计算出裂纹长度。将边缘检测法、该方法、测量显微镜测量得到的结果进行对比,结果表明,该方法在测量精度上有显著优势,可有效检测出裂纹闭合段,测量精度可达8 μm。
    基于可射击概率约束的防空作战火力优化分配
    智洪欣, 赵鹏, 李中, 彭祥新, 鲁旭阳, 王琛
    2022, 43(4):  952-959.  doi:10.12382/bgxb.2021.0177
    摘要 ( 20 )   PDF (1558KB) ( 7 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对防空作战火力优化分配中未考虑可射击概率影响防空作战效能的问题,提出一种基于可射击概率约束的火力分配模型。该模型综合考虑可射击概率、空袭强度、火力单元转火时间等多种因素,能够在保证满足可射击概率和联合毁伤概率阈值前提下,优先使用反应快的火力单元拦截飞临时间短的目标,并尽量减少火力资源消耗,为防空系统提供持续作战能力。提出一种基于非线性自适应惯性权重的改进平衡优化器优化算法,对模型进行求解。该算法首先使用Tent混沌映射初始化种群,增强种群多样性;其次引入惯性权重平衡局部搜索和全局搜索能力,有效提高了算法的寻优能力。仿真计算结果验证了所提模型的优点以及优化算法的有效性。
    基于改进A*算法的路径规划在海战兵棋推演中的应用
    张韬, 项祺, 郑婉文, 孙宇祥, 周献中
    2022, 43(4):  960-968.  doi:10.12382/bgxb.2021.0209
    摘要 ( 20 )   PDF (6925KB) ( 17 )  
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    为满足海战兵棋推演中多目标路径规划的需求,解决传统A*算法无法在兵棋推演中直接运用的问题,提出一种可供类似兵棋推演环境参考、基于改进A*算法的路径规划方法。建立一种映 射机制,实现了A*算法在兵棋推演环境中的初步运用。构建一种既能满足多目标需求又能保证生成最优路径的估价函数。为验证算法有效性,在实际推演平台上进行了相关实验。结果表明,改进A*算法可较好地统筹多个决策目标之间的关系,有效提升路径方案的质量,解决使用A*算法在海战兵棋推演中进行最优路径规划的实际问题。