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当期目录

    2014年 第35卷 第7期    刊出日期:2014-07-23
    论文
    进气氧浓度对柴油机燃烧过程影响的仿真研究
    马小康, 张付军, 韩恺, 章振宇
    2014, 35(7):  945-952.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.001
    摘要 ( )   PDF (2386KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为分析进气氧浓度对柴油机燃烧的影响,通过调节进气氮氧比控制进气氧浓度,应用计算流体力学(CFD)软件FIRE对不同进气氧浓度下柴油机燃烧过程进行了三维仿真研究。研究结果表明:进气氧浓度影响缸内混合气质量,进气氧浓度降低,缸内浓混合气增加,扩散燃烧阶段放热速率降低。随着进气氧浓度降低,缸内最高压力和平均温度降低,柴油机燃烧品质变差。富氧燃烧时柴油机NOx排放升高,碳烟排放降低;部分负荷时,进气氧浓度降低,NOx和碳烟排放均降低。
    中心起爆式变截面杆战斗部设计技术研究
    宁惠君, 王浩, 阮文俊, 江坤
    2014, 35(7):  953-959.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.002
    摘要 ( )   PDF (3197KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    提高杆式战斗部杀伤力的主要研究内容是提高杆的着靶速度和控制杆的飞行姿态。提出一种新的杆式战斗部——变截面杆战斗部,通过改变杆的形状控制杆的飞行姿态进而提高杆式战斗部的杀伤力。论述变截面杆战斗部设计的基本思路,并采用非线性动力学分析软件ANSYS/LS-DYNA数值模拟变截面杆战斗部爆轰驱动杆条扩张运动过程,得到了杆的抛撒速度及飞行姿态变化规律。考虑爆炸作用结束后空气阻力对变截面杆飞行姿态的影响,运用计算流体力学(CFD)和基于有限元技术的计算结构力学(CSM)相耦合的方法仿真模拟杆的气动变形,分析结果表明变截面杆气动弹性变形很小,对其飞行姿态影响有限。基于理论研究工作开展了爆轰驱动变截面杆静态抛撒试验,试验达到了预期效果。研究结果表明了变截面杆战斗部结构设计的合理性,为离散杆战斗部的进一步工程设计提供了可靠的理论依据。
    超宽带无线电引信天线设计及仿真
    沈磊, 黄忠华
    2014, 35(7):  960-964.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.003
    摘要 ( )   PDF (1400KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为解决超宽带引信发射机与天线带宽、功率匹配的问题,设计了一种超宽带无线电引信天线。借助CST电磁场仿真软件对三角对称振子天线的馈电点和张角天线性能进行了仿真优化,通过分析其驻波比、天线带宽、天线增益和辐射信号幅度,可得出三角对称振子天线的最佳馈电点为三角形顶端、最佳张角为60°以及时域分析法更适合于超宽带无线电引信天线的仿真与优化。
    基于径向基函数神经网络和无迹卡尔曼滤波的弹丸落点预报方法研究
    赵捍东, 李志鹏
    2014, 35(7):  965-971.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.004
    摘要 ( )   PDF (1085KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了能够在飞行数据不尽精确的情况下进行快速、准确的落点预报,提出一种基于径向基函数(RBF)神经网络和无迹卡尔曼滤波技术的弹丸落点预报方法。使用RBF神经网络逼近外弹道方程用以预报弹丸落点,并用改进型量子行为粒子群算法优化网络结构和权阈值,在此基础上对基于神经网络的初步预报数据进行滤波处理。最后进行预报仿真,在输入数据有噪声的情况下依然得到了较高的预报精度,从而证明该方法对预报弹丸落点是有效可行的,为弹丸的落点预报的实际应用提供了参考。
    固体与液体混合燃料抛撒过程数值模拟
    陈嘉琛, 张奇, 马秋菊, 黄莹, 刘雪岭, 沈世磊, 李栋
    2014, 35(7):  972-976.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.005
    摘要 ( )   PDF (3003KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    固体与液体混合燃料通过爆炸驱动形成燃料空气炸药云团,其爆轰威力在很大程度上取决于云团的状态,云团分布是云爆装置设计的基础。通过数值模拟,研究了固体与液体混合燃料抛撒过程,在Fluent软件的基础上探索了固体与液体混合燃料抛散的数值模拟方法。计算得到的燃料抛撒随时间和空间的扩散过程,其中径向速度、云团范围和湍流过程与实验结果相吻合。研究结果表明,文中建立的数值模型和计算方法能够较好地模拟固体与液体混合燃料的云雾抛散过程,为云爆装置优化设计提供了基础数据。
    近红外在线监测改性双基吸收药混合均匀度研究
    邹权, 邓国栋, 郭效德, 姜炜, 李凤生
    2014, 35(7):  977-981.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.006
    摘要 ( )   PDF (1067KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了解决吸收药混合均匀度的传统检测方法耗时费力、阻碍固体推进剂生产工艺自动化和连续化实现的问题,提出采用微型近红外光谱仪对处于持续搅拌动态的吸收药采集光谱、结合移动窗口标准偏差法对光谱差异进行定量分析来监测均匀度实时变化的方法。通过采用人工取样结合液相色谱的传统方法对混合过程各阶段样品体系的均匀度进行验证,其结果与采用近红外方法监测结果一致。实验表明近红外方法高效、环保、安全,具备在线监测吸收药混合均匀度并实时判断混合终点的可行性。
    存在时延和拓扑不确定的多弹分散化协同制导时间一致性分析
    王青, 后德龙, 李君, 董朝阳
    2014, 35(7):  982-989.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.007
    摘要 ( )   PDF (1093KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    研究了固定拓扑和切换拓扑两种情况下同时存在通信时延和拓扑结构不确定的多导弹协同齐射攻击制导时间一致性问题。基于图论方法将多弹协同制导时间渐近一致性问题转化为制导时间分歧系统的渐近稳定性问题。基于Lyapunov函数方法分析了固定拓扑下分歧系统的渐近稳定性,得到了能够保证制导时间渐近一致的充分条件。将该方法拓展到动态拓扑结构切换情形,基于公共Lyapunov函数给出了充分条件。分别针对固定和切换拓扑下存在时延和时变拓扑结构不确定下的协同齐射攻击问题开展了仿真验证,得到的结果与理论分析相符。
    端羟基聚丁二烯推进剂/衬层脱粘的断裂机理与断裂能获取研究
    周清春, 鞠玉涛, 韦震, 周长省
    2014, 35(7):  990-995.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.008
    摘要 ( )   PDF (2470KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    推进剂/衬层界面脱粘是破坏固体火箭发动机装药结构完整性的主要形式之一。采用双悬臂夹层梁实验对端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂/衬层粘接界面的I型断裂进行研究,实验观察到裂纹尖端存在包含孔洞和纤维的银纹损伤区,裂纹萌发和扩展本质上是局部银纹萌生、面增厚和微纤断裂。界面脱粘的失效机理则是尖端近处孔洞的形成和合并,典型的界面失效模式包含胶黏剂的内聚破坏、界面破坏和混合破坏。裂纹稳定传播时,裂尖的损伤区形状与外界对其施加的约束有关。采用有效裂纹长度的概念可以修正裂尖塑性变形和钝化的影响,较为准确地获取了I型断裂能。
    激光淬火对40CrNiMo高强度钢拉伸性能与断口形貌的影响
    孔德军, 张垒, 付贵忠
    2014, 35(7):  996-1002.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.009
    摘要 ( )   PDF (7303KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    利用CO2激光对40CrNiMo高强度钢表面进行了淬火处理,通过拉伸对比试验分析了激光淬火处理对试样拉伸性能的影响,用扫描电镜和能谱分析仪观察了激光淬火前后试样断口形貌与化学成分组成,并对其断裂机理进行了探讨。结果表明:激光淬火后40CrNiMo的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别提高了25.3%、24.4%和7.1%,而断面收缩率降低了7.6%,存在明显的屈服阶段,呈现出连续屈服特征;与原始试样相比,激光淬火后40CrNiMo的屈服强度和抗拉强度明显提高,拉伸断裂方式和分层现象没有明显改善,试样表面断口处孔隙率降低,呈现准解理形貌。
    双柔性空间机械臂动力学建模与控制
    杨永泰, 荣吉利, 李健, 刘宾, 胡成威
    2014, 35(7):  1003-1008.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.010
    摘要 ( )   PDF (1081KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    大多数研究者在空间机械臂动力学建模时,只考虑了关节柔性或者臂杆柔性,并且通常采用假设模态法对臂杆的变形进行描述,但该方法仅适用于小变形情况。基于这种情况,采用自然坐标法对柔性关节进行建模和绝对节点坐标法对柔性臂杆进行建模,得到了既包含关节柔性又包含臂杆柔性的空间机械臂动力学方程,并能精确地描述臂杆的小变形以及大变形。利用5次多项式对关节轨迹进行规划,通过逆动力学得到关节的前馈驱动力矩;采用PID控制策略,作为反馈输入。在二连杆柔性关节柔性杆机械臂上进行数值仿真。仿真结果表明:该控制策略在实现关节轨迹跟踪控制的同时,也能有效减弱机械臂的振动。
    多晶铁冲击相变的离散元方法研究
    刘超, 石艺娜, 秦承森, 梁仙红
    2014, 35(7):  1009-1015.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.011
    摘要 ( )   PDF (1671KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    采用离散元方法,结合基于无扩散相变的两相模型、热力学相容的自由能函数与有限速率相变动力学方程,模拟了α铁的冲击相变过程。计算得到了铁的相边界及冲击Hugoniot关系,并对多晶铁的冲击相变过程进行了模拟。研究结果表明:冲击波的波面不规则程度随传播距离的增加而增加,大晶粒模型内冲击波前沿的不规则程度更高;多晶金属内的相变为非均匀相变,相变首先发生在晶粒边界处,以指状向晶粒内部生长;对于多晶冲击相变过程进行了统计,得到了冲击相变的局部压力-相变质量份额曲线。
    TA2钛合金动态压缩试样中的绝热剪切破坏研究
    董新龙, 付应乾
    2014, 35(7):  1016-1020.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.012
    摘要 ( )   PDF (3899KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    绝热剪切是金属材料高速变形破坏的重要形式之一,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)技术对TA2钛合金的动态力学性能及绝热剪切破坏特性进行研究,实验得到了TA2钛合金动态应力-应变关系。对试样的绝热剪切带形成及发展进行了微观金相观察,结果显示:TA2钛合金动态压缩试样中产生的绝热剪切带呈对称的双圆锥形特征。进一步利用有限元方法对试样动态压缩及变形局域化过程进行了有限元数值分析,模拟结果与实验吻合较好。数值分析结果表明压缩试样表面摩擦对试样中绝热剪切带的形成与破坏特征有着重要影响。
    无人机地面运动的动力学建模及仿真
    关永亮, 侯玉秀, 贾宏光, 刘波, 马伍元
    2014, 35(7):  1021-1026.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.013
    摘要 ( )   PDF (1185KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    采用弹性轮胎理论,建立了前三点式无人机地面运动的动力学模型。该模型考虑地面运动过程中无人机所要承受的来自地面、空气以及自身的作用力,描述了无人机的地面运动过程。采用某一型号无人机的参数进行仿真,在仿真结果中提取无人机地面运动过程中前轮侧向力、主轮侧向合力和左、右主轮地面支持力4个关键数据,通过对这些数据进行分析,提出无人机地面运动动力学模型的约束条件,并得到了无人机地面运动的可行域。
    炸药周围水层对空气冲击波反射超压影响的实验研究
    徐海斌, 张德志, 秦学军, 刘峻岭, 史国凯, 刘文祥
    2014, 35(7):  1027-1031.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.014
    摘要 ( )   PDF (1045KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    通过在容器内用适量水包裹炸药进行水消减冲击波的爆炸实验,研究水与炸药的质量比值、比例距离对冲击波反射超压的影响,并对水消减冲击波的规律进行了分析。研究结果表明:相比于无水爆炸,置水后冲击波反射超压随比例距离增大呈先增后减趋势,在比例距离为0.255 m/kg13时,置水后的反射超压峰值均大于无水时的结果,且随着水药比的增大而增大, 水药比为6时的压力峰值可达无水时的8倍;当比例距离增大至1.21 m/kg13时,水可以显著降低反射超压峰值,相比无水爆炸降幅可达60%.
    非平稳非高斯测量噪声条件下改进差分粒子滤波算法研究
    王宏健, 徐金龙, 李娟, 张爱华
    2014, 35(7):  1032-1039.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.015
    摘要 ( )   PDF (3788KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对非平稳非高斯测量噪声(NSNGN)条件下差分粒子滤波(DDPF)算法状态估计精度低、易发散的问题,提出了一种改进DDPF(IDDPF)算法. IDDPF算法采用高斯混合密度函数近似估计测量噪声,替代传统算法中测量噪声的高斯密度函数近似估计,采用似然函数的对数最大化法求解高斯混合密度函数模型参数,并将该模型应用于粒子权值计算,避免了高斯密度函数近似估计噪声模型所易于导致的粒子退化问题;通过建立水下目标纯方位角跟踪系统模型,将IDDPF算法应用于闪烁测量噪声条件下水下目标纯方位角跟踪问题的求解。50次Monte Carlo对比仿真实验结果表明:在NSNGN条件下IDDPF算法具有跟踪响应快、估计精度高、鲁棒性较好等优点。
    锥形空化器流体动力特性研究
    栗夫园, 张宇文, 党建军, 滕鹏桦
    2014, 35(7):  1040-1044.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.016
    摘要 ( )   PDF (2134KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为探究锥形空化器所具有的水动力学特性,在水洞中开展空化器系列实验研究,得到了不同锥角空化器的水动力参数。分析了锥形空化器的锥角对航行体流体动力特性的影响;给出了锥形空化器截平头时的动力学特性及不同截平头面积下的阻力变化。研究结果表明:锥形空化器的锥角大小影响空化器阻力系数和升力系数的大小;不同锥角下空化器升力系数位置导数相差较大;截平头面积较小时对航行体阻力系数影响较小,可以近似为全锥空化器。文中的实验结果对锥形空化器的选型应用以及超空泡航行体的控制特性分析具有参考价值。
    基于同态滤波技术的水下目标运动参数估计
    王燕, 邹男, 付进, 梁国龙
    2014, 35(7):  1045-1051.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.017
    摘要 ( )   PDF (1396KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对测量平台空间有限条件下的近场目标运动分析问题,提出了一种基于浅海射线声学多途结构的单水听器水下目标运动分析(TMA)方法。通过构建匀速直线运动目标的三维多途时延模型,推导了以运动参数为变量的直达声和海面一次反射声时延差的非线性函数表达式;根据典型水声信道特征,推导了信道的倒谱表达式,进而利用同态滤波技术解卷积能力估计直达声和海面一次反射声时延差;结合Levenberg-Marquardt方法求解非线性方程的最优解;最后提出二次逼近校正方法,降低了实际水文条件对参数估计的影响。仿真结果证明了方法的正确性,参数估计精度满足实际应用需求。
    T2-R型多基地声纳定位精度研究
    徐景峰, 舒象兰, 韩树平, 马鑫
    2014, 35(7):  1052-1059.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.018
    摘要 ( )   PDF (4678KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    建立一种T2-R型多基地声纳定位的几何模型,提出利用时间-方位信息进行目标定位(MTBL)算法,并给出算法定位误差的几何分布。通过数值仿真,重点研究了基线长度、声源配置和测量误差对算法定位精度的影响,并对其他影响因素也作了定性分析。仿真分析结果表明:随着基线长度增加,大部分区域定位精度提高;在一定的声源配置方式下,算法精度对时间测量误差比较敏感,而方位测量误差对定位精度影响较小;合理进行声源配置,可以提高探测区域的平均定位精度。该研究为T2-R型多基地声纳的水下定位提供了理论依据。
    水下电场天线横向振动及其诱发电磁噪声研究
    朱四华, 朱学山, 林洪文, 胡昊
    2014, 35(7):  1060-1064.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.019
    摘要 ( )   PDF (1025KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    横向振动作为水下电场天线在海水随机脉动应力作用下的主要振源,其诱发的电磁噪声在长波通信电磁噪声中占主导作用,直接影响长波通信深度和质量。建立了天线的横向振动模型,导出了天线的随机振动响应,分析了横向振动诱发电磁噪声的产生机理及特性,并给出了电磁噪声的仿真结果及结果分析。研究结果表明:采用平板脉动压力下Bernoulli梁的随机振动模型计算振动诱发电磁噪声是可行且准确的,可以根据横向振动诱发电磁噪声分析结果优化天线结构以减小振动感应噪声。
    吸声材料对水下平台声学特性的影响
    梁国龙, 庞福滨, 张光普
    2014, 35(7):  1065-1071.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.020
    摘要 ( )   PDF (1908KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了减小水下平台的反射系数,提高其声学隐身性能,提出了在平台表面覆盖吸声材料的方法。利用传递矩阵法,推导了水下平台复合层结构在声波斜入射条件下的反射、透射系数,计算了覆盖吸声材料前后水下平台的反射系数,并分析了材料的摆放顺序、参数变化时对平台声学特性的影响。研究结果表明,未覆盖吸声材料时,平台对声波的反射系数接近于1;覆盖吸声材料后,平台的等反射系数曲线随声波的入射角度、频率大致呈双曲线状,对高频声波的反射明显减小;平台对声波的反射具有频率选择性,增加材料的厚度可以使平台对声波的吸收频段往低频转移;当材料的损耗系数增加时,平台的反射系数降低。实验结果验证了理论计算的正确性。
    模拟卫星结构爆炸解体碎片分布特性
    余庆波, 徐峰悦, 王勤智, 金学科, 王海福
    2014, 35(7):  1072-1076.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.021
    摘要 ( )   PDF (2280KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    采用沙坑回收实验和理论分析相结合的方法,对铝薄壁圆柱模拟卫星结构爆炸解体碎片分布特性进行了研究。实验结果表明,卫星模拟结构爆炸解体行为显著受壁厚和剩余燃料量影响,壁厚越小或剩余燃料量越多,爆炸解体碎片越多,且碎片质量分布范围很广,从不足0.2 g颗粒到100 g以上不规则碎片。基于实验结果,结合带壳装药爆炸解体模型和卫星弱爆炸解体模型,建立了模拟卫星结构爆炸解体碎片总数分布分析模型和碎片质量分布分析模型,为卫星意外解体碎片分布特性的科学评估提供参考。
    基于局域波降噪和双谱分析的自动机故障诊断研究
    潘宏侠, 兰海龙, 任海峰
    2014, 35(7):  1077-1082.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.022
    摘要 ( )   PDF (2023KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    特征提取是机械故障诊断的关键,能否准确地提取出反映机械设备工作状态的特征信息,直接影响到故障诊断的准确性和早期预报的可靠性。自动机表面的振动信号成分复杂,除了含有丰富的零部件运动状态信息外,也存在着大量的噪声成分。只有有效地去除干扰信息,才能对信号做出正确地评估和分析。自动机表面的振动信号具有明显的短时冲击特性,是一种典型的非高斯、非线性信号。高阶谱分析,特别是双谱分析,在处理非高斯信号和识别非线性系统故障等方面具有一定的优越性。将局域波理论和双谱分析相结合,对自动机振动信号进行降噪处理和分析,结果表明其应用在自动机故障诊断中具有较好的识别效果。
    基于驱动端电流检测的电磁阀故障诊断研究
    刘志浩, 高钦和, 牛海龙, 管文良, 李璟玥
    2014, 35(7):  1083-1090.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.023
    摘要 ( )   PDF (1652KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    提出基于驱动端电流检测的电磁阀故障诊断方法,研究了电磁阀驱动端电流特性及故障阀电流特征分析和识别方法。利用AMEsim软件搭建电磁阀的机、电、液模型,分析其驱动端电流与阀芯位移的关系;采集正常、弹簧断裂、阀芯轻微卡滞和阀芯完全卡死4种状态下的电流信号,分析不同状态的电流特征;针对驱动端电流为直流阶跃信号的特点,选取电流变化率为特征曲线,采用“能量-故障”的诊断方法,利用3层小波包分解对信号进行重构,并提取相应频带能量作为特征向量;利用前馈反向传播(BP)神经网络对提取的特征向量,对电磁换向阀模式识别和故障诊断。实验结果表明:基于“能量-故障”的诊断方法能较好地区分电磁阀的不同状态,并且经过训练的BP神经网络能够准确判别电磁阀的正常、弹簧断裂和阀芯卡死3种状态。
    圆环面铣刀高速铣削S50C模具钢的工艺参数研究
    王义强, 闫国琛, 袁修华, 谷岩, 杨林霖
    2014, 35(7):  1091-1096.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.024
    摘要 ( )   PDF (1725KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了探究高速铣削过程中工艺参数对表面粗糙度的影响规律,采用多因素正交试验方法对常用模具钢S50C进行高速铣削试验,测量了使用圆环面铣刀铣削加工时不同主轴转速、进给速度、切削深度、切削行距、刀具倾角下加工工件的表面粗糙度,利用人工神经网络结合遗传算法建立了表面粗糙度预测与工艺参数优选模型,并且对模型的有效性进行了验证。结果表明,此方法可以用于切削加工前表面粗糙度的预测与工艺参数的优选,同时也为其他材料加工工艺参数的研究提供了方法。
    非对称等离子体弧温度场三维重建
    孙晶, 郑庆余, 徐文骥, 黄帅, 刘新
    2014, 35(7):  1097-1102.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.025
    摘要 ( )   PDF (5195KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    等离子体加工技术在处理各类难加工材料的成形与制备方面备受关注,其温度特性是影响加工质量的决定性因素。针对现有温度特性研究大多在弧径向对称的假设前提下完成的问题,提出了一种基于灰度值的非对称等离子体弧温度场三维重建方法。基于灰度值对非对称等离子体弧形貌进行三维重构,重构结果与温度场的定性分布存在对应关系;利用自行设计的黑体炉对比色测温公式进行参数标定,通过比色测温原理得到等离子体弧图像中灰度值与温度的对应关系;将计算得到的温度值代入形貌模型,完成等离子体弧温度场的三维重建。研究结果描述了等离子体弧温度的分布情况,实现对非对称等离子体弧温度场的非接触测量,可为等离子体加工技术的温度控制提供指导。
    可修系统剩余寿命分析的广义发生函数法
    周金宇, 谢里阳, 韩文钦, 朱福先
    2014, 35(7):  1103-1109.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.026
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    系统剩余寿命是机电装备面向多生命周期设计、制造与服役的重要分析指标。基于更新过程理论,通过引入广义发生函数(UGF),提出一种针对元件及系统有限时间区间的剩余寿命概率分析的实用方法。当系统各元件承受具有整体不确定性的平稳载荷随机历程时,直接根据元件在各等效恒幅应力水平下的失效数据构建元件条件寿命发生函数,由自定义复合算子分别计算相应的系统条件剩余寿命发生函数,经统计平均得系统剩余寿命分布。运算过程中,可利用近似项合并技术大幅度提高分析效率。新方法适用于元件寿命为任意分布随机变量场合,并体现各元件因等效恒幅应力不确定而引发的失效相关性,可为装备系统剩余寿命精细化分析开辟新途径。
    研究简报
    履带张紧力及其影响因素分析
    黄雪涛, 顾亮, 吕唯唯, 杨聪彬, 高晓东, 朱兴高
    2014, 35(7):  1110-1118.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.027
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    针对复杂的履带张紧力问题,研究张紧力在履带环上的分布情况,建立了履带张紧力的理论估算公式。利用履带车辆的多体动力学模型,对静平衡及匀速运动工况下履带张紧力的变化情况进行理论估算和动力学仿真,验证了理论估算公式的合理性。分析履带张紧力的影响因素,并利用理论估算和动力学仿真相结合的方法探讨预张紧力、车辆行驶速度、主动轮驱动力矩3种因素对履带张紧力的影响规律,为履带车辆的设计开发提供了理论参考依据。
    前向增强杀伤榴弹对人员目标杀伤威力分析
    李超, 李向东, 陈志斌, 李强
    2014, 35(7):  1119-1123.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.028
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    为了分析某前向增强杀伤榴弹对人员目标的杀伤威力,分别对相同结构特征参量的前向增强杀伤榴弹和普通榴弹进行了静爆试验,并建立了榴弹对人员目标的杀伤威力计算模型,以对比计算两种榴弹相同终点条件下对人员目标的杀伤威力。研究结果表明:前向增强杀伤榴弹比普通榴弹多了一个前向破片杀伤区域,使对人员目标的杀伤面积提高147.3%,有效地增强了对人员目标的杀伤威力。
    基于二阶锥规划的同时多频率/多波束干扰优化设计
    雷磊, 周青松, 张剑云, 黄中瑞
    2014, 35(7):  1124-1130.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.029
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    针对现有宽带波束形成算法效率低,难以满足多频率、多方向的同时多频率/多波束干扰形成设计需求等缺点,提出了一种基于二阶锥规划(SOCP)理论的同时多频率/多波束干扰形成方法。给出了在不同范数准则条件下干扰多波束优化设计问题的数学描述;以L2范数准则为例,将干扰多波束设计问题的解析形式转化为相应的SOCP形式;利用现有的原-对偶内点算法工具箱SeDuMi或者CVX进行快速求解。仿真结果表明,该方法可以较好地解决相应约束条件下的多频率/多方向雷达目标同时干扰优化设计问题。
    考虑维修的产品可靠性模型研究
    张志华, 李大伟, 钟强晖, 梁胜杰
    2014, 35(7):  1131-1136.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.07.030
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    维修是保持或者恢复产品技术状态的重要手段。为了掌握定期维修条件下产品的可靠性规律,从产品失效原因出发,在充分考虑维修后产品性能退化量变化特点的基础上,利用复合Poisson过程建立了该条件下产品的性能退化规律模型,进而得到可靠度和失效率指标。通过比较分析维修前后的失效率变化规律,给出了描述维修效果的解析表达式。以某水泵转子为例,通过进行数值分析,验证了该方法不仅能够较好地描述定期维修条件下转子的可靠性规律,而且还可以准确直观地描述维修效果,为使用方制定维修策略提供一定的理论依据。