当期目录

2015年 第36卷 第8期    刊出日期：2015-08-31

上一期    下一期

论文

重型自动机械变速车辆换挡序列优化

刘海鸥， 晋磊， 董诗瑾， 苗成生

2015, 36(8):  1377-1383.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.001

摘要 ( )   PDF (3101KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

重型车辆在动力性和燃油经济性上有较大的提升空间。分析了配备自动机械变速器（AMT）的重型车辆换挡动力中断特性，在此基础上建立了AMT重型车辆整车模型，并利用动态规划（DP）求解出重型车辆在确定道路下的最优综合性能换挡序列。计算对比原有换挡规律和DP决策下的车辆运行性能，仿真结果表明，通过调整运行耗时和燃油消耗量的加权因子，可以获得兼备动力性和燃油经济性的综合性能最优换挡序列，在保证AMT重型车辆动力性的前提下改善了燃油经济性，对AMT重型车辆的自动控制具有指导意义。

进气门晚关米勒循环对柴油机燃烧和排放影响的研究

魏胜利， 刘鑫， 冷先银， 梁昱， 纪坤鹏， 王飞虎

2015, 36(8):  1384-1390.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.002

摘要 ( )   PDF (4342KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

基于D6114柴油机的BOOST模型，分析了进气门晚关米勒循环对柴油机燃烧和排放的影响。结果表明：推迟进气门关闭时刻可以减小压缩阶段的压力和温度，从而使滞燃期增长；但是由于缸内工质的减少，缸内平均温度和碳烟排放升高；增压压力的提高可以弥补进气损失，研究发现进气门晚关结合提高增压压力及推迟喷油，可同时降低NO_x和碳烟的排放；在保持爆发压力与原机相同时，采用米勒循环度M60、喷油正时推迟2°CA的方案，油耗降低4 g/（kW·h），碳烟排放降低6%，而NO_x的排放量降低了31%.

三轴车辆全轮转向滑模控制器设计

袁磊， 刘维平， 刘西侠

2015, 36(8):  1391-1397.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.003

摘要 ( )   PDF (1166KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为深入研究三轴全轮转向车辆的动力学行为，建立了考虑车轮非线性特性和车辆载荷变化的整车模型。为提高三轴全轮转向车辆的操纵稳定性，以三轴双前桥转向车辆横摆率和零质心侧偏角为理想跟踪目标，基于滑模变结构控制理论，设计了三轴车辆全轮转向滑模控制器。对比了双前桥转向车辆、零质心侧偏角比例控制全轮转向车辆和滑模控制全轮转向车辆在不同工况下的响应性能，结果表明：设计的全轮转向滑模控制器可将车辆质心侧偏角控制在较小范围，能很好地跟随车辆理想横摆角速度，同时还能够较好地抵抗侧向风和路面条件变化的干扰。为深入研究三轴全轮转向车辆的动力学行为，建立了考虑车轮非线性特性和车辆载荷变化的整车模型。为提高三轴全轮转向车辆的操纵稳定性，以三轴双前桥转向车辆横摆率和零质心侧偏角为理想跟踪目标，基于滑模变结构控制理论，设计了三轴车辆全轮转向滑模控制器。对比了双前桥转向车辆、零质心侧偏角比例控制全轮转向车辆和滑模控制全轮转向车辆在不同工况下的响应性能，结果表明：设计的全轮转向滑模控制器可将车辆质心侧偏角控制在较小范围，能很好地跟随车辆理想横摆角速度，同时还能够较好地抵抗侧向风和路面条件变化的干扰。

基于变胞原理的舰炮装填机构刚-柔耦合动力学建模及误差分析

胡胜海， 郭春阳， 余伟， 祁松， 孙军超

2015, 36(8):  1398-1404.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.004

摘要 ( )   PDF (1154KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为满足大口径舰炮的发展需求，提出一种基于变胞原理的装填机构。利用变胞原理进行结构设计，并结合机构运动简图对其进行运动描述和原理分析。采用有限元离散方法，将柔性杆划分为若干梁单元，使用混合坐标系描述梁单元的变形，列出柔性杆的动力学方程。应用Hamilton变分原理建立整个装填机构的刚-柔耦合动力学方程，使用Adams和Ansys联合仿真，得到仿真结果：当系统高速大范围运动时，基于变胞原理的装填机构存在较大的供弹误差；在基于变胞原理的大口径装填机构的研究中，应考虑连杆的柔性变形对供弹精度的影响。

输入受限时电机伺服系统渐近跟踪控制

董振乐, 姚建勇, 马大为

2015, 36(8):  1405-1410.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.005

摘要 ( )   PDF (1137KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

参数不确定性、不确定非线性（特别是非线性摩擦）以及输入受限等非线性问题在电机伺服系统中广泛存在，针对以上诸多问题，建立了包含连续可微摩擦模型的系统数学模型，提出了一种基于误差符号积分鲁棒控制器的新型控制方法。该方法能实现在输入受限时和外干扰作用下的渐近跟踪。采用Lyapunov函数从理论上证明控制器的渐近稳定性。仿真对比结果表明，该控制方法在输入受限时展现了优良的跟踪精度和响应速度，且具有较强的鲁棒性。

涡环旋转伞充气过程及气动特性分析

马晓冬， 郭锐， 刘荣忠， 吕胜涛

2015, 36(8):  1411-1416.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.006

摘要 ( )   PDF (6489KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了探索灵巧子弹药的减速导旋伞——涡环旋转伞的充气性能和气动特性，利用任意拉格拉日-欧拉流-固耦合方法，模拟一种典型涡环旋转伞在无限质量和低速气流条件下的充气过程，得到伞衣动态变化过程、转速和投影直径时程变化曲线及充满后稳态下的流场变化特性。将充满伞衣幅的有限元模型转化为气动特性仿真模型，利用计算流体力学方法得到涡环旋转伞在低速气流作用下的气动力参数及流场流线、压力分布等特性。将两种方法得到的结果进行对比分析，结果表明：涡环旋转伞在来流12 m/s时能顺利充气展开并实现旋转，伞衣幅充满外形饱满，稳定转速约为3.3 r/s；阻力系数为1.36，大于一般结构轴对称降落伞；导旋力矩系数为0.87；流场分布具有中心对称性。

爆轰驱动金属圆筒的能量转换与破片初速模型

王新颖， 王树山， 徐豫新， 胡赛

2015, 36(8):  1417-1422.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.007

摘要 ( )   PDF (2467KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

基于爆轰产物的JWL状态方程和Taylor破裂判据，从能量守恒出发推导了一种考虑膨胀细节的爆轰驱动金属圆筒能量转换与破片初速模型。选用无氧铜、45^#钢和6061铝合金3种材料进行压装TNT炸药驱动的圆筒试验。对比试验的膨胀轨迹与膨胀速度和模型计算结果，表明所建立的爆轰驱动模型综合考虑了炸药-金属系统驱动的膨胀过程和力学性能因素，相比格尼公式只单一考虑炸药爆轰参数的驱动能力，更全面地考虑爆轰驱动影响因素，计算结果更具有针对性和适用性。

小口径可燃药筒及装药的燃烧性能研究

邹伟伟， 郝晓琴， 张志勇， 党海燕， 周伟良

2015, 36(8):  1423-1429.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.008

摘要 ( )   PDF (1122KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为改善可燃药筒的燃尽性，以含能纤维为添加组分，经抽滤模压工艺制备了3个配方的小口径可燃药筒，并对所制药筒的燃烧性能与力学性能进行了测试研究，同时分析了药筒装药的能量释放规律。结果表明：含能纤维的引入能够使得可燃药筒的燃烧速度加快，燃烧结束时间缩短，火药力增大，药筒的燃尽性得到改善；和4/7-单与可燃药筒组成的装药相比，可燃药筒与19孔火药匹配较合理，装药能量下降幅度小，能量释放充分。可燃药筒与19孔火药组成装药的射击实验表明，含能纤维的加入能够提高药筒装药的弹道性能。

纳米Al/Bi₂O₃制备和性能及长储研究

黄凡泰， 张琳， 朱顺官

2015, 36(8):  1430-1436.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.009

摘要 ( )   PDF (2813KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

采用溶液法制备纳米Bi₂O₃颗粒，并用P4VP与Al粉自组装，获得分散均匀的纳米铝热剂Al/Bi₂O₃. 利用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜（SEM）对其组成和形貌进行表征，运用差示扫描量热仪（DSC)、压力-时间曲线（p-t曲线）分析性能。自组装Al/Bi₂O₃的反应时间为0.036 s， 最大压力为4 729 kPa，达到最大气体压力的时间为0.162 s，表现出比Al/Fe₂O₃和Al/CuO反应更为迅速，产气量更大的性能特点。经过加速老化实验，Al和Bi₂O₃接触更紧密但无明显团聚；经老化处理，相当于常温下储存15 a时间，Al表面氧化层厚度由3.2 nm增加到4.6 nm，Al/Bi₂O₃放热量由1 112 J/g逐步降低到606 J/g，Al/Bi₂O₃用于半导体桥发火时间由37.20 ms增加到50.88 ms，发火能量由0.64 mJ增加到1.17 mJ.

螺杆挤出过程中物料在线流变行为及其数值模拟

丁亚军， 应三九

2015, 36(8):  1437-1442.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.010

摘要 ( )   PDF (1911KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为研究发射药螺杆挤出成型工艺，采用硝化棉(NC)代料二醋酸纤维素(CDA)、通过狭缝流变仪研究了物料在螺杆挤出成型过程中的在线流变行为。结果表明，CDA溶液为一种非牛顿假塑性流体，提高加工温度有利于改善物料的流动性并降低机头压力。同时利用计算机辅助工程软件Polyflow对挤出机机头流道内物料的流变行为进行了数值模拟，选取Power模型，得到流道内物料的压力分布、剪切速率分布和剪切粘度分布，模拟结果与实验数据相近。模拟结果表明，螺杆转速增大，物料的剪切粘度降低，但同时增大了机头压力和压降速率，不利于发射药的质量和加工的安全性。CDA溶液挤出成型过程中在线流变行为及其数值模拟计算的研究，对发射药的连续挤出成型具有重要的指导意义。

机动目标拦截含攻击角约束的新型滑模制导律

张尧， 郭杰， 唐胜景， 商巍， 张浩强

2015, 36(8):  1443-1457.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.011

摘要 ( )   PDF (2966KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对导弹带有攻击角约束的机动目标拦截问题，结合积分滑模和全局滑模控制方法的优点，设计了一种全新的导弹滑模制导律（SMGL）。在纵向平面内建立考虑攻击角约束的弹目相对运动方程。采用一种新的非线性饱和函数来构造积分滑模面中的积分项，提出了一种新型的非线性全局积分滑模控制方法，解决了传统积分滑模控制中系统暂态性能恶化的问题，降低了系统的稳态误差，保证导弹在有限时间内以更理想的攻击角命中目标，同时使导弹在整个拦截过程中具有很强的鲁棒性。采用动态面控制方法设计了考虑攻击角约束和自动驾驶仪动态特性的导弹全局非线性积分SMGL，基于Lyapunov稳定性准则证明了闭环系统所有状态最终一致有界。与传统线性积分SMGL和偏置比例导引律进行仿真对比，仿真结果验证了全局非线性积分SMGL的有效性和优越性。

基于周期-摆幅测量的摆式陀螺全方位快速预定向方法

陈河， 张志利， 周召发， 赵晓枫

2015, 36(8):  1458-1465.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.012

摘要 ( )   PDF (3749KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为克服目前国内摆式陀螺寻北仪难以实现全方位寻北的不足，通过对其大偏北角运动规律的分析提出了一种基于周期-摆幅测量的全方位快速预定向方法，通过测量摆动周期和摆幅计算偏北角；分析了转子转速对预定向时间的影响，以及各参数误差对预定向精度的影响，并对提出的方法进行了初步试验验证。理论分析和试验结果均表明，通过降低转子转速可以有效缩短摆动周期，在65 s内实现全方位预定向，精度在5°以内，满足后续寻北过程的精度要求。为克服目前国内摆式陀螺寻北仪难以实现全方位寻北的不足，通过对其大偏北角运动规律的分析提出了一种基于周期-摆幅测量的全方位快速预定向方法，通过测量摆动周期和摆幅计算偏北角；分析了转子转速对预定向时间的影响，以及各参数误差对预定向精度的影响，并对提出的方法进行了初步试验验证。理论分析和试验结果均表明，通过降低转子转速可以有效缩短摆动周期，在65 s内实现全方位预定向，精度在5°以内，满足后续寻北过程的精度要求。

基于D-S证据理论的导弹制导控制系统的联合最小二乘支持向量机预测模型

丛林虎， 徐廷学， 荀凯

2015, 36(8):  1466-1472.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.013

摘要 ( )   PDF (2533KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对导弹制导控制系统电子设备密集、各性能特征参数间相互耦合关联性强、使用传统最小二乘支持向量机（LS-SVM）预测精度不高的问题，通过分析特征参数的时间相关性与空间相关性，对传统LS-SVM进行了改进，并利用D-S证据理论在数据融合中的优势，将传统与改进的LS-SVM进行融合，建立了联合最小二乘支持向量机（ULS-SVM）预测模型。以导弹制导控制系统为例，实现了关键参数预测。结果验证了模型的合理性与有效性。

多约束制导律与导引头隔离度制导匹配性研究

张文渊， 夏群利， 刘大卫

2015, 36(8):  1473-1480.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.014

摘要 ( )   PDF (1183KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对导引头隔离度影响多约束制导系统稳定性与制导精度的问题，推导了一种多约束制导律（GLMC），在此基础上构建了考虑导引头隔离度的多约束制导模型。研究了导引头隔离度和制导参数等对制导系统稳定性的影响规律，采用伴随函数法，分析了有无导引头隔离度影响情况下GLMC制导性能变化规律。结果表明，减小制导时间常数、增大隔离度幅值，以及剩余飞行时间的减小都会降低系统稳定性。GLMC能容忍的隔离度水平大约为1%，在实际工程应用中，要保证GLMC较为先进的制导性能，需严格控制导引头的隔离度水平，降低寄生回路对制导系统稳定性的影响。

高精度白光与微光瞄具零位走动量检测技术研究

王莹， 王劲松， 崔士宝， 安志勇

2015, 36(8):  1481-1486.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.015

摘要 ( )   PDF (2304KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对白光瞄具前加设微光镜组而成的组合式瞄具零位高精度检测需求，研究了一种可检测组合式瞄具纯零位变化及微光镜组光轴走动量的光电检测方法。该方法采用CCD相机测量组合式瞄具总的零位变化量，双自准直仪对组合式瞄具装卡产生的误差和微光镜组装卡产生的调整架姿态变化进行定量检测，并从CCD测量值中予以剔除，最终得到组合瞄具的纯零位变化以及微光镜组的光轴走动量。阐述了检测理论模型，并设计了测量实验。研究结果表明：白光瞄具的纯零位走动量测量精度σ值不大于2.16″（0.01 mil）；微光镜组的光轴走动量测量精度σ值不大于21.6″（0.1 mil）.

匹配滤波器失配下的双基地多输入多输出雷达多目标角度估计

黄中瑞， 张剑云， 周青松， 牛朝阳

2015, 36(8):  1487-1493.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.016

摘要 ( )   PDF (1830KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

提出了基于匹配滤波器失配的双基地多输入多输出（MIMO）雷达多目标角度估计算法。建立了存在时延、多普勒频率补偿误差情形下的双基地MIMO雷达模型。采用交替迭代的思想，将发射角、时延补偿误差和多普勒频率补偿误差的参数估计问题转化为一个二次规划问题并求解出发射角。用ESPRIT算法估计目标的接收角，并且实现了收发角度的自动配对。仿真实验证明了ESPRIT算法的有效性。此外在附录中推导了本文信号模型下的克拉美罗界。提出了基于匹配滤波器失配的双基地多输入多输出（MIMO）雷达多目标角度估计算法。建立了存在时延、多普勒频率补偿误差情形下的双基地MIMO雷达模型。采用交替迭代的思想，将发射角、时延补偿误差和多普勒频率补偿误差的参数估计问题转化为一个二次规划问题并求解出发射角。用ESPRIT算法估计目标的接收角，并且实现了收发角度的自动配对。仿真实验证明了ESPRIT算法的有效性。此外在附录中推导了本文信号模型下的克拉美罗界。

基于改进离散粒子群优化算法的容差电路故障特征提取

刘红， 曹颖， 隆腾舞

2015, 36(8):  1494-1501.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.017

摘要 ( )   PDF (2016KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

采用故障信息量对容差电路输出信号中的故障征兆进行描述，采用等间隔选取特征点、单特征点诊断信息量最大和多特征点联合诊断信息量最大3种不同的特征子集选取规则，提出了基于改进映射函数、自适应权重、基于自然选择以及基于自然选择和自适应权重的4种离散粒子群优化（BPSO）算法对特征子集进行搜索的方法，并将获取的不同最佳特征子集分别用于训练不同的神经网络，并用训练好的神经网络完成容差电路的故障定位。仿真实验结果证明了容差电路故障特征子集的改进BPSO搜索算法的有效性，故障定位效率可达95.2%. 采用故障信息量对容差电路输出信号中的故障征兆进行描述，采用等间隔选取特征点、单特征点诊断信息量最大和多特征点联合诊断信息量最大3种不同的特征子集选取规则，提出了基于改进映射函数、自适应权重、基于自然选择以及基于自然选择和自适应权重的4种离散粒子群优化（BPSO）算法对特征子集进行搜索的方法，并将获取的不同最佳特征子集分别用于训练不同的神经网络，并用训练好的神经网络完成容差电路的故障定位。仿真实验结果证明了容差电路故障特征子集的改进BPSO搜索算法的有效性，故障定位效率可达95.2%.

基于DNA遗传蝙蝠算法的分数间隔多模盲均衡算法

郭业才， 吴华鹏， 王惠， 张苗青

2015, 36(8):  1502-1507.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.018

摘要 ( )   PDF (1192KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对现有多模盲均算法(MMA)收敛速度较慢、均方误差大的缺陷，提出一种基于DNA遗传蝙蝠算法的分数间隔多模盲均衡算法(DNA-GBA-FS-MMA)。该算法利用分数间隔均衡器对信号进行过采样，以获取更多信道信息；将DNA遗传算法引入到蝙蝠算法中，得到一种DNA遗传蝙蝠算法(DNA-GBA)，利用这个新算法来寻找蝙蝠群的全局最优位置向量，并作为多模盲均衡算法初始化最优权向量的实部与虚部。仿真结果表明，与现有的MMA相比，DNA-GBA-FS-MMA 的稳态误差最小、收敛速度最快、星座点最清晰紧凑。

脊状结构组合式轮片状阴极工作齿齿形优化设计

贾建利， 刘金合， 沈建强

2015, 36(8):  1508-1517.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.019

摘要 ( )   PDF (8814KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对组合式轮片状阴极工作齿（TWTC）齿形优化设计，研究脊状结构的形状参数与减阻量之间的关系。根据湍流边界层粘性底层流速服从线性分布的规律，利用粘性底层流速分布公式来计算流场特性参数，提出将脊状结构、圆角过渡用于组合式TWTC齿形修形。对未修形、脊状结构、圆角过渡组合式TWTC修形的电解加工间隙流场进行仿真和试验验证。结果表明：采用脊状结构修形工作齿可以有效减小电解液流道的阻力，提高加工间隙电解液的流速，使加工间隙最高流速从42.5 m/s提高到58.6 m/s，加速了阳极溶解速度，提高了材料去除率；采用圆角过渡修形工作齿能够减少、甚至避免空穴、涡流、分离、气泡现象产生，实现均匀小间隙稳定深孔内螺旋线加工，提高加工精度和表面质量。

基于灰度共生矩阵和神经网络的Si3N4陶瓷推挤加工表面纹理分析

田欣利, 王龙, 王望龙, 唐修检, 吴志远

2015, 36(8):  1518-1524.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.020

摘要 ( )   PDF (2279KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

基于边缘破碎效应驱动裂纹软推挤加工是一项新颖的加工技术。通过采集Si₃N₄陶瓷的软推挤加工表面形貌，运用灰度共生矩阵(GLCM)分析了对比度、熵、相关性3个特征参数与加工表面纹理分布的内在关系。通过径向基网络和竞争层网络两类神经网络的分工协作，对不同加工参数下已加工表面的纹理特征进行预测和分类，其预测结果的相对误差能控制在5%之内。随着对比度和熵越大，相关性越小；分类等级越大，表面平整程度越差。通过系统实验探讨了各加工参数对纹理特征的影响，可靠地评估了加工质量的优劣。随着车刀进给速度或槽深的增大，加工表面质量变差；随着凸缘厚度的增大，加工表面质量先逐渐变差，但经过凸缘厚度2.5 mm分界点后却又有所改善。

一种基于终点弹道气动噪声及落地声分析的未爆弹探测技术

张亚辉， 王玉龙， 刘皓挺， 李宏凯， 朱望飞， 余琴兰

2015, 36(8):  1525-1532.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.021

摘要 ( )   PDF (3370KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对常规兵器靶场试验、部队训练及演习过程中非爆弹定位困难的问题，介绍了一种采用低成本声学传感器的终点弹道未爆弹探测技术。根据弹着区范围，布置若干声学传感器，保证其测量范围覆盖整个弹着区。对于每一个声学传感器采集到的气动噪声及落地声信号，执行以下计算步骤：采用快速傅里叶变换与拉普拉斯小波分析技术进行声学信号的降噪与增强；采用短时能量、短时幅度以及短时过零率进行气动噪声与落地声端点检测；采用小波包分析技术提取降噪增强后声学信号的特征；采用基于最小距离的阈值准则进行终点弹道气动噪声及落地声的识别。靶场试验未爆弹落点粗定位结果显示，文中所提技术可用于未爆弹落地点定位，定位精度可达10 m.

改进分解进化算法求解动态火力分配多目标优化模型

张滢， 杨任农， 左家亮， 景小宁， 何贵波

2015, 36(8):  1533-1540.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.022

摘要 ( )   PDF (1330KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

战前制定合理的火力分配（WTA）方案，可以优化资源配置，用最小的代价获取最大的战场收益。其一，建立了面向多型武器协同进攻作战的动态火力分配（DWTA）多目标优化模型，由多个阶段静态模型构成，各阶段静态模型参数需根据战场态势实时获取；其二，重点研究阶段静态模型求解算法。针对模型特点，设计了一种满足资源约束的编码方式，融合禁忌搜索和拥挤距离策略，提出了一种改进分解进化算法。对比实验验证了算法的可行性、快速性和有效性。

未来空域窗弹丸瞄准点配置方法

卢发兴， 贾正荣， 吴玲， 余戌瞳

2015, 36(8):  1541-1545.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.023

摘要 ( )   PDF (1065KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

推导了未来空域窗理论最优射击密度，按照弹丸命中点误差方差在实际射击密度下应与理论最优射击密度下相同的原则，给出了未来空域窗多弹丸瞄准点的网状配置方法，并给出了未来空域窗射击的实施条件和毁伤目标概率计算公式。算例分析表明，网状配置瞄准点得到的毁伤目标概率，接近未来空域窗射击毁伤目标概率上界，是较优的配置方法。

综述

高机动履带车辆行驶系统中的5个科学技术问题

毛明， 张亚峰， 杜甫， 陈轶杰

2015, 36(8):  1546-1555.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.024

摘要 ( )   PDF (7516KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

行驶系统对坦克装甲车辆的性能尤其是机动性有特别重要的影响，然而由于工作环境复杂且恶劣，使行驶系统技术成为制约坦克装甲车辆性能提高的“瓶颈”。论述了高机动履带车辆行驶系统中基于机电相似系统的振动衰减网络设计、复杂系统非线性振动动力学、能量耗散、地面力学和非线性振动控制等5个科学技术问题的概念内涵、研究目标、研究内容和前人的研究成果，期望引起各方面的关注，并深入开展基础理论层面上的研究和工程技术层面上的协同攻关。行驶系统对坦克装甲车辆的性能尤其是机动性有特别重要的影响，然而由于工作环境复杂且恶劣，使行驶系统技术成为制约坦克装甲车辆性能提高的“瓶颈”。论述了高机动履带车辆行驶系统中基于机电相似系统的振动衰减网络设计、复杂系统非线性振动动力学、能量耗散、地面力学和非线性振动控制等5个科学技术问题的概念内涵、研究目标、研究内容和前人的研究成果，期望引起各方面的关注，并深入开展基础理论层面上的研究和工程技术层面上的协同攻关。

研究简报

高原环境下某装甲车辆空气滤清器性能仿真分析与试验

卢进军， 李继新， 孙阳， 陈克新， 乔梦华， 李文超

2015, 36(8):  1556-1561.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.025

摘要 ( )   PDF (4049KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

高原环境特殊，海拔高、气温低、大气压力低，传统重型装甲车辆空气滤清器设计输入为平原地区大气环境与空气密度，为保证高原使用要求，必须预测空气滤清器总成在高原特殊环境下的工作性能。建立了空气滤清器计算模型，构建三维仿真模型并简化，进行仿真计算，预测了空气滤清器在不同环境下的性能趋势。基于理论研究结论，开展了高原实地空气滤清器系统性能测试。对比分析测试结果与仿真结果，得出模型预测结果与试验结果之间误差可控制在20%以内。高原环境特殊，海拔高、气温低、大气压力低，传统重型装甲车辆空气滤清器设计输入为平原地区大气环境与空气密度，为保证高原使用要求，必须预测空气滤清器总成在高原特殊环境下的工作性能。建立了空气滤清器计算模型，构建三维仿真模型并简化，进行仿真计算，预测了空气滤清器在不同环境下的性能趋势。基于理论研究结论，开展了高原实地空气滤清器系统性能测试。对比分析测试结果与仿真结果，得出模型预测结果与试验结果之间误差可控制在20%以内。

一种履带式全方位移动平台转向滑移功率比分析

张豫南， 黄涛， 张舒阳， 张杰

2015, 36(8):  1562-1568.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.026

摘要 ( )   PDF (4590KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对现有全方位移动平台在工程应用的局限性，结合Mecanum轮和传统履带行走机构的结构原理，提出全方位移动履带，并描述履带式全方位移动平台的布局结构。由于履带在转向过程中也不可避免地存在与地面之间的滑动，为了比较履带式全方位移动平台与传统履带式移动平台的转向滑动阻力功耗，提出转向滑移功率比的概念，并分析中心转向的滑移功率比。研制采用独立电驱动的原理样车。当滚轮锁住时，样车可等效为传统履带式移动平台。分别测量在滚轮自由和锁住两种状态下样车以最高速度匀速中心转向时的总功耗，即电池的输出电流。试验结果表明，样车在滚轮自由状态下的转向总功耗比滚轮锁住状态下的转向总功耗减小了约53%. 因此，履带式全方位移动平台可以改善传统履带式移动平台的转向功率消耗。

弹药因素对5.8mm步枪射击精度影响的因素及试验研究

刘佳， 马忠亮， 代淑兰， 肖忠良， 程山

2015, 36(8):  1569-1573.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.027

摘要 ( )   PDF (1019KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

在内弹道方程组基础上，结合数学偏导方法，推导出内弹道修正系数的理论计算公式，以5.8 mm步枪为武器研究平台，计算5.8 mm步枪装药量、弧厚、弹头质量的修正系数。结果表明：对5.8 mm步枪初速及最大膛压影响程度大小依次为装药量、球扁药弧厚、弹头质量。装药量在靶场试验中具有较精确可控性，用统计分析法仅对得到的发射药尺寸及弹头质量对5.8 mm步枪初速影响数据进行显著性分析，分析显示发射药尺寸较弹头质量对初速影响更为敏感，与理论计算结果相一致。从而得出改进发射药尺寸偏差是提高5.8 mm步枪射击精度的有效方法。

一种基于精英策略非支配排序遗传算法-Ⅱ的多层吸波涂层结构设计方法

蔡云骧， 周志勇， 徐小倩， 毕道鹍

2015, 36(8):  1574-1579.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.028

摘要 ( )   PDF (1855KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

涂层结构设计是实现吸波涂层良好吸收性能的重要手段，利用计算机辅助进行结构设计成为研究趋势。针对当前涂层结构计算机辅助设计存在的运算效率低、优化目标单一、需人工干预等问题，构建了吸波涂层“宽、轻、薄、强”的多目标优化模型，设计了一种基于多目标遗传算法NSGA-Ⅱ的多层吸波涂层结构设计方法，给出了已知材料、已知涂层数下的最优涂层结构设计方案。经实际喷涂测试，采用3号和2号材料的双层吸波涂层经优化后的总厚度为0.6 mm，在18~18 GHz 波段的反射率均低于-8 dB. 试验验证表明，在保证一定预测冗余的情况下，该方法对雷达波吸收涂层的设计具有一定参考价值。

基于遗传BP神经网络的隐身涂层老化性能评价模型

卢言利， 穆景阳

2015, 36(8):  1580-1586.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.029

摘要 ( )   PDF (2020KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了计算涂层在自然环境中老化物理量值与环境因子的关系，设计出一种实数编码、算术交叉、高斯变异、爬山操作的遗传BP神经网络。根据环境因子计算涂层物理量值，采用Visual studio 2008进行编程，开发出程序进行神经网络训练和预测程序。用一个涂层野外老化数据的实例来进行网络训练和预测，结果表明，模型计算出涂层最终的寿命，与实际测量值相近，表明遗传神经网络模型可以很好地用于涂层寿命预测。为了计算涂层在自然环境中老化物理量值与环境因子的关系，设计出一种实数编码、算术交叉、高斯变异、爬山操作的遗传BP神经网络。根据环境因子计算涂层物理量值，采用Visual studio 2008进行编程，开发出程序进行神经网络训练和预测程序。用一个涂层野外老化数据的实例来进行网络训练和预测，结果表明，模型计算出涂层最终的寿命，与实际测量值相近，表明遗传神经网络模型可以很好地用于涂层寿命预测。

连续分度冷滚打机床滚打头结构改进

马群， 李言， 杨明顺， 袁启龙， 李玉玺

2015, 36(8):  1587-1593.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.030

摘要 ( )   PDF (1578KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

采用连续分度方式冷滚打花键时滚打轮和工件间存在一个干涉运动，实际生产中将机床滚打头部分整体倾斜一个安装角以减小干涉量。在安装角作用下，滚打轮成形轮廓发生变化，带来新的成形误差。分析了干涉现象产生的原理，设计了改进的滚打头结构，利用斜铜套将滚打轮自转轴反向倾斜一个安装角，使滚打轮成形轮廓不变。建立了计算滚打轮在键槽截面上成形曲线的数学模型，利用键槽宽度误差对冷滚打成形误差进行了表征。当冷滚打机床采用现有滚打头结构时，设置安装角虽然提高了成形精度，仍存在较大的成形误差；采用改进的滚打头结构时，安装角在一定范围内取值，干涉量和滚打头倾斜带来的成形误差均减小为0 mm. 改造机床滚打头部分进行冷滚打实验，精确测量了试样键槽轮廓，结果表明：不设置安装角时，键槽宽度误差的实测值与理论计算相符；设置安装角时，键槽宽度误差的实测值及其相对变化量都很小。实验验证了改进的滚打头结构的合理性。

滚珠丝杠冷滚打的齿形理论误差研究

李玉玺， 李言， 杨明顺， 崔凤奎， 何选景

2015, 36(8):  1594-1600.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.031

摘要 ( )   PDF (3777KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

丝杠冷滚打加工打破了传统的材料"去除"式加工方法存在的局限，具有高效，节能、节材及产品耐磨性好、使用寿命长等优点。依据微分几何和啮合原理，建立了滚珠丝杠冷滚打过程中齿面啮合模型和理论误差模型，给出了啮合面的接触线函数，揭示了滚珠丝杠冷滚打过程中滚打轮和工件的相对运动关系,为滚打轮的正确设计奠定了基础。通过理论计算与仿真分析，对滚珠丝杠冷滚打的齿形误差和滚珠中心轨迹螺旋线误差进行研究，分析了误差产生的原因并给出了相应的解决方法。利用自行设计的滚打装置进行丝杠冷滚打试验，试验得到的实际加工轮廓线和理论接触线基本重合，对丝杠冷滚打精确成形提供了参考依据。