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2017年 第38卷 第11期    刊出日期：2017-11-30

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论文

刚性弹正侵彻钢筋混凝土靶阻力模型

张爽， 武海军， 黄风雷

2017, 38(11):  2081-2092.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.001

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建立刚性弹的侵彻阻力模型，是对钢筋混凝土靶侵彻进行理论建模时首先需要解决的问题。针对现有模型的不足，以文献［3］中钢筋混凝土空腔膨胀理论和文献［4］中开坑深度模型为基础，通过研究弹体与钢筋的相互运动、钢筋的受力和失效，给出了弹体冲击作用下的钢筋动态响应模型；基于单根钢筋对弹体的碰撞作用力，考虑不同典型着靶位置以及弹体同时与两层钢筋相互作用的情况，建立了较为完备的钢筋混凝土靶侵彻阻力模型；结合文献\[13-14,18-20\]中的实验数据对该模型进行了验证与参数影响分析。结果表明：新模型能够较为合理地计算侵彻过程，反映了弹体与钢筋碰撞作用的细节，可为弹体侵彻及钢筋混凝土防护的工程实践提供理论参考。

冲击片雷管双裕度系数设计方法研究

郭菲， 王窈， 吕军军， 付秋菠， 黄辉， 沈瑞琪

2017, 38(11):  2093-2097.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.002

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为了提高冲击片雷管的设计可靠度，依据冲击片雷管的作用原理，以某型冲击片雷管为例分别计算了以输入刺激量、飞片速度等为特征参量的冲击片雷管裕度系数。结果表明，仅以输入刺激量表征产品设计裕度不能完全反映产品的可靠性状态，而辅助以飞片速度为特征参量的输出裕度系数则能更真实地体现产品的质量特性。提出了一种在雷管设计过程中同时考虑,以输入刺激量为特征参量的输入裕度系数和以飞片速度为特征参量的输出裕度系数的双裕度系数设计方法，来提高冲击片雷管裕度系数设计的科学性。

基于气流粉碎法的超细类球形高氯酸铵批量制备及其表征

李广超， 梁振宗， 梁力， 郭效德

2017, 38(11):  2098-2104.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.003

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利用经过改进的气流粉碎机直接制备了超细类球形高氯酸铵(AP)粒子，通过扫描电子显微镜、激光干法粒度仪、傅里叶红外光谱仪和X射线衍射仪表征了原料AP、超细非球形AP和超细类球形AP 的形貌、粒度、样品成分和晶体结构。对同粒度超细类球形AP与非球形AP粒子的热分解性能、机械感度、堆积密度、吸湿性与结块性进行了测试。结果表明，利用气流粉碎法直接制备的超细AP粒子基本为类球形，粒度大约2 μm，粒度均匀，表面光滑无缺陷，且分散性良好，过程无杂质引入。球形化后AP粒子相比同粒度非球形AP粒子：热稳定性略微提高，撞击感度降低37.6%，摩擦感度降低26.7%；松装堆积密度提高了10.7%，振实密度提高了24%；吸湿与结块性明显改善。

快热作用下带壳梯黑铝炸药快速燃烧实验研究

赵生伟， 丁洋， 王长利， 吴玉蛟

2017, 38(11):  2105-2110.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.004

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为了获得快速热作用下铸装梯黑铝炸药热响应特性，并确定光纤探针用于测定熔铸型炸药快速燃烧过程化学反应阵面传播速度的可行性。采用快速加热装置加热钢制圆管，作用于内部梯黑铝炸药，以光纤探针测定炸药化学反应阵面传播速度和轨迹。结果表明：在230 MPa的管体约束强度、开口端加装端盖情况下，装填长度为400 mm的梯黑铝炸药化学反应阵面最大传播速度约为1 000 m/s；开口端未加装端盖时，最高传播速度约为500 m/s；两种情况中炸药都没有发生完全爆轰。因此，快速热作用下带壳铸装梯黑铝炸药热响应状态为快速燃烧，光纤探针能够准确测定小于1 000 m/s的熔铸型炸药化学反应阵面传播速度。

一种驾束制导信息场参数的高速测试与处理方法

孙策， 郝群， 闫振纲， 曹杰， 李杰

2017, 38(11):  2111-2116.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.005

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激光驾束制导是一种重要制导方式，制导仪激光信息场的质量直接影响导弹制导精度。为实现快速、直观地评价激光信息场质量，提出一种基于信息场光斑图像的快速测试与处理方法。在内外场快速搭建测试系统，并对系统进行标定；基于漫反射低照度瞬态成像原理，利用低照度相机拍摄制导仪激光束，得到直观的条纹状光斑图像；通过快速图像处理技术，计算光斑尺寸、光斑中心、条纹亮度等参数来评价制导仪光轴稳定性、信息场能量均匀性等技术指标。试验结果表明：该测试方法可得到激光信息场的条纹状图像，实现对制导仪性能的快速检测，测试精度1.8 mm，处理时间0.35 s.

反弹道斜撞击下自由梁结构响应研究

刘坚成， 皮爱国， 黄风雷

2017, 38(11):  2117-2125.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.006

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反弹道撞击实验在材料与结构动力学响应研究领域中已有广泛应用，相比正向撞击实验，反弹道实验可在自由梁上加装测量装置，得到更精确的测试结果。开展了自由梁20°斜撞击的反弹道实验，使用数字图像相关方法测试了弹体的实时动态响应情况，引入失效判据，并结合数值模拟分析，求解了轴向与横向载荷交互作用下的自由梁弯曲形貌。结果表明：考虑轴向力的计算结果与实验吻合较好，且优于文献［4］给出的自由梁计算模型；当质量比m_γ≥10时，正反弹道具有较好的等效性，该方法亦可用于求解弹体在非正侵彻过程中的结构响应。

含能材料防护屏在球形弹丸超高速撞击下的穿孔特性研究

武强， 张庆明， 龙仁荣， 龚自正

2017, 38(11):  2126-2133.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.007

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以空间碎片防护设计为工程应用背景，将亚稳态含能材料应用于空间碎片防护结构。利用二级轻气炮对聚四氟乙烯/铝（PTFE/Al）含能材料防护结构进行了不同面密度、不同弹丸直径、不同速度的超高速撞击实验,获得了撞击过程中的高速摄像图片及光学高温计信号。分析结果表明，含能材料防护屏超高速撞击瞬间发生了可靠的冲击起爆反应，根据反应度的不同可分为冲击爆轰区、破碎爆燃区、零反应破碎区3个区域。基于实验结果，建立了铝合金弹丸超高速撞击PTFE/Al含能材料防护屏穿孔直径的无量纲经验公式。利用实验与分析结果验证了数值模拟的有效性，获得了环境温度对PTFE/Al含能材料防护屏超高速撞击穿孔特性的影响规律。

基于有序统计类恒虚警检测的脉冲压缩雷达移频特征消隐多载波干扰研究

柳向, 李东生, 胡瑞

2017, 38(11):  2134-2142.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.008

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针对采用有序统计类恒虚警检测的线性调频脉冲压缩雷达，提出了一种专门的多假目标产生方法。根据有序统计类恒虚警检测原理进行干扰假目标设计，在此基础上提出具有移频特征消隐的多载波干扰方法；针对有序统计类恒虚警检测的特点，对干扰参数进行设置，在真实目标的左右检测单元产生了数量、幅度、空间分布可控的多假目标。仿真结果表明，该干扰方法可以有效降低目标在雷达检测端被发现的概率。

一种基于簇首协调的时分多址路由协议

唐尧， 李波， 闫中江， 杨懋， 左晓亚

2017, 38(11):  2143-2150.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.009

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针对现有无线移动网络中采用竞争广播交互路由、控制信息，造成路由控制信息碰撞丢包的问题，提出了一种基于簇首协调的时分多址路由协议。该协议复合设计多址接入协议与路由协议，通过保障路由、控制信息的可靠传输，降低了传输延时，提高了数据传输效率。提出了一种基于超帧结构的多址接入协议，在超帧的控制信息交互阶段以时分多址的方式交互路由、控制信息，在数据信息交互阶段，以载波侦听碰撞避免的方式交互用户数据信息。为了控制节点之间的路由控制信息交互开销，簇首节点只为成功入网的节点分配时隙，并保证入网节点稳定地占有该时隙。成员节点通过交互两跳邻节点信息建立不超过3跳的簇内路由表，簇首节点通过控制信息交互获取全簇路由信息。仿真结果表明，在群组移动模式下，与AODV、OLSR等现有路由协议相比，所提出的协议在平均时延方面降低了23%，在传输效率方面提升了30%.

无线多跳网络可靠传输保障机制性能分析

姜宇嘉， 李旭， 邵小桃，孙晨华， 李国彦

2017, 38(11):  2151-2158.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.010

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无线多跳网络通过多个中继节点进行信息传输，容易造成同一路径上节点间干扰、路径与路径间干扰、多跳误码累积等问题，使可靠性保障成为多跳数据传输的难点。针对目前无线多跳网络环境下综合考虑机制参数、业务参数与信道参数的可靠性机制性能研究不足的问题，建立上述参数的相关机制模型，分析基本参数对冗余、重传、网络编码3种多跳可靠性机制性能的影响。重点对网络编码机制的适用参数与适用环境进行建模、仿真、分析。根据无线多跳网络信道环境优化3种可靠性机制的机制参数，对比三者在不同环境下的性能。仿真结果表明：业务参数主要对网络编码机制的影响较大，在业务量大的情况下网络编码机制能够达到更优的性能；机制参数对协议的性能产生主要影响，通过信道参数对机制参数进行优化能够保证各机制在满足投递率性能的条件下达到更小的开销；网络编码、混合自动请求重传、前向纠错编码机制分别在误比特率较低、中等、偏高的水平发挥更优的性能。

基于数字调幅广播外辐射源雷达的弱目标检测

赵志欣, 朱斯航, 洪升, 周新华, 王玉皞

2017, 38(11):  2159-2165.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.011

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外辐射源雷达面临严重的多径杂波问题，因此要实现对弱目标的检测就必须尽可能地抑制直达波、多径杂波和提高目标的信噪比和信杂比。针对这一问题，在建立新体制雷达空域、时域、频域信号模型的基础上，提出一种空域与时域联合自适应处理技术。通过空域自适应波束形成对强多径方位形成零陷，针对弱多径采用基于横向滤波器的算法从时域上消除。以数字调幅广播外辐射源雷达为例，结合仿真和实测数据对空域与时域联合自适应处理技术进行分析，能够更加有效地检测出弱目标。研究结果表明：该技术能克服空域自适应波束形成方法自由度不足或杂波噪声比低导致的杂波零陷深度不够等缺点，并且能提高目标的信噪比和信杂比。

针对非合作目标的自适应网格聚类算法

栗大鹏, 梁伟

2017, 38(11):  2166-2175.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.012

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武器系统的探测设备通常面对的是非合作目标，观测样本在特征空间中的分布形式难以预期，噪声、不规则的类簇形状以及差异化的类簇密度给聚类分析带来极大挑战。提出了一种自适应的网格聚类算法，该算法包括基于k-近邻方法的空间分辨率自适应网格化处理方法，以及基于自适应分水岭变换的类簇结构检测与划分方法。实现了对噪声以及密度差异极大类簇的自适应处理，同时保留了网格聚类方法对类簇形状不敏感、不需要类个数作为先验参数等优点。通过雷达、电子侦察以及复杂人造数据集的仿真，证明了该算法的有效性。

助飞鱼雷雷箭分离多体气动干扰特性研究

白治宁， 蔡卫军， 周景军， 王明洲

2017, 38(11):  2176-2183.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.013

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雷箭分离技术是火箭助飞鱼雷的关键技术之一。雷箭分离过程中多体气动干扰问题的研究是雷箭分离技术攻关的基础。通过计算流体力学方法，结合风洞试验对雷箭分离过程中的多体气动干扰问题进行分析。研究结果表明：分离壳体张开时，高速气流涌入，在前体、后体间发生阻滞而形成高压区，有助于前体、后体快速分离；高压区效应随着分离壳体张开角的增大而增强，随着前体、后体相对距离的增加而减弱，因此雷箭分离方案设计时，需选取恰当的前体、后体初始距离，以提高分离安全性；分离壳体对气流有汇聚和挤压作用，并且对侧向来流有屏蔽作用，因此分离方案设计时需充分考虑分离壳体对前体的气动干扰作用；侧滑角可导致左右分离壳体张开的不同步性，分离壳体张开角为20°时，1°侧滑角即可导致二者偏航力矩产生11%的差异。

水下垂直发射燃气后效对筒盖系统的影响研究

祁晓斌， 王瑞， 袁绪龙， 曹中臣， 刘传龙

2017, 38(11):  2184-2189.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.014

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在蒸汽-燃气弹射式水下垂直发射过程中，当弹尾离开发射筒时，燃气在筒内余压作用下瞬间溢出，与海水掺混，形成的筒口燃气泡。燃气泡周期性的膨胀-收缩引起筒盖的运动，会给筒盖系统的安全性带来隐患。基于计算流体动力学CFD软件中的Fluent软件包，采用动网格技术和Mixture模型对导弹离筒过程燃气后效及其对具有柔性支撑筒盖系统的影响进行了数值模拟。研究了筒口气泡膨胀-收缩的周期性过程，获得了出筒过程中，筒盖的运动规律和受载特性。仿真结果表明，筒盖特征测点压力值与试验测量结果吻合度较高，验证了该研究方法的有效性，为筒盖系统的设计和安全性评估提供了研究方法。

高性能碳纤维水下电场电极制备及其性能测量

申振, 宋玉苏, 王月明

2017, 38(11):  2190-2197.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.015

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对T300碳纤维在445 ℃、465 ℃、485 ℃下进行表面热处理，以获得新型水下电场电极。利用X射线光电子能谱(XPS)分析、电化学工作站、自制电极响应装置和电极自噪声测量装置对其在NaCl溶液中的表面化学状态、电化学特性和探测性能进行了测量，讨论热处理温度对其表面基团含量、循环伏安特性、交换电流密度、响应性能和电极稳定时间的影响，分析了其电场探测机理。结果表明：热处理温度的提高可提高碳纤维表面基团CO和COOR含量，减小电极在NaCl溶液中的 电容效应，增加电极的交换电流密度，提高电极的线性性能和稳定速度。

基于辨识模型集的无人半潜水下机器人系统深度动态滑模控制切换策略研究

周焕银, 刘亚平， 胡志强， 刘开周, 衣瑞文

2017, 38(11):  2198-2206.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.016

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BQ-01无人半潜水下机器人深度运动模型参数未知，无法为基于模型的控制策略提供控制参数，导致该系统不易快速达到预期的性能指标要求，为此提出一种多辨识模型动态滑模控制方法。该控制方法采用平均拟合偏差方法，减少了系统辨识过程中出现过多冗余辨识模型参数组，以切换的方式为动态滑模控制方法选取最佳模型参数；同时采用状态反馈方法实现滑模面抖动指数衰减，从而解决了系统深度运动调节问题。BQ-01系统湖泊试验结果表明，所提辨识方法能够为滑模控制策略提供最佳控制参数，且提高了系统运动控制品质。

饱和输入限制下欠驱动自主水下航行器水平面航迹跟踪控制

江梦洁， 李家旺， 吕艳芳， 周家炜， 黄汉涛

2017, 38(11):  2207-2213.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.017

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针对控制输入存在饱和限制的欠驱动自主水下航行器水平面航迹跟踪问题，提出了一种饱和 控制方法。在航迹跟踪误差方程基础上，设计了一种误差信号观测器对原有跟踪误差进行近似，以避免由于跟踪误差直接求导所引起的控制器表达式的复杂化现象；推导得到一种新的误差动力学方程，通过引入一种光滑有界函数作为输入饱和条件的近似，以及一种Nussbaum型偶函数，设计了饱和动力学控制器；根据Lyapunov理论证明了该控制器能够使得自主水下航行器在控制输入饱和限制下，可以实现对任意光滑水平面航迹的跟踪控制，并保证跟踪误差是全局最终一致有界的。仿真实验结果验证了该设计方法是有效的，且对于模型参数误差具有一定的鲁棒性。

基于超效率数据包络分析模型的数码迷彩融合特性评价方法研究

冯海潮， 赵志勇， 张晋源， 潘国强

2017, 38(11):  2214-2219.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.018

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针对活动目标的数码迷彩伪装，为了从光学波段方面评价多种数码迷彩在不同背景中的融合性，对图像内容进行分析，选用HSV颜色模型，分别从图像的色调（H）、饱和度（S）、亮度（V）3个分量 提取数码迷彩和背景图像的颜色、纹理、形状、熵及复杂度等5个方面的特征值。根据超效率数据包络分析模型原理，把数码迷彩与背景图像中各个特征差异值作为决策单元（DMU）的输入量，计算出迷彩与背景一对一融合性的效率值。将效率值数据取倒数作为新的DMU输入量，计算得到每种迷彩对不同背景融合性的效率值，从而实现数码迷彩对背景图像综合适应性的评价。利用图像显著性指标对评价结果进行验证，将融合性效率值最大与最小的两种数码迷彩对背景实施伪装，前者在背景图像中的显著性低，具有更好的背景融合性。

Al₂O₃-弥散强化铜合金的退火行为研究

张雪辉， 谢臣珍， 李晓闲， 刘位江， 杨凯， 蒋苗， 祝绳健

2017, 38(11):  2220-2225.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.019

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采用原位反应合成技术制备了Cu-1.12wt%Al₂O₃合金。通过力学性能测量、断口形貌观察及显微组织结构表征，系统研究了该合金的退火行为。结果表明：对冷拉拔变形量为50%的合金进行退火处理后，合金的硬度和强度均随着退火温度的提高呈缓慢下降趋势，合金韧性得到改善；合金表现为韧性断裂，且随着退火温度的升高，韧窝尺寸和深度增大，内部布满细小的纳米Al₂O₃颗粒；退火态合金位错密度低于冷拉拔态情形、中温退火（873 K）时合金组织以变形位错胞组织和位错墙为主，高温退火（1 223 K）后出现亚晶组织，偶可见亚晶合并、长大并发展成为原始再结晶核心的过程，但由于纳米Al₂O₃颗粒的钉扎位错作用和抑制再结晶效应，基体中仍未发现有明显的再结晶组织存在，合金展示出优异的抗高温软化性能。

基于烟花算法的压阻式压力传感器动态补偿方法

王啸, 韩太林, 张恩奎, 张永立, 刘轩, 宫玉琳

2017, 38(11):  2226-2233.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.020

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为了解决在冲击波测试过程中，压力传感器有限的工作带宽和较低的谐振频率导致测试信号发生畸变问题，提出采用烟花算法对传感器进行动态补偿方法，并针对动态补偿改进适应度函数，进一步提高补偿结果的动态性能。通过激波管测试数据得到传感器动态补偿传递函数，可将阶跃压力信号的上升时间补偿至15.0 μs，超调量降低到8.27%；对实际炮口冲击波测试数据进行动态补偿，结果显示，动态补偿可有效抑制压力传感器谐振频率的影响，提高超压峰值和正压作用时间的测试精度。

基于正交试验的光电立靶光幕阵列结构参数优化方法

陈瑞， 倪晋平

2017, 38(11):  2234-2239.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.021

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针对光电立靶光幕阵列结构参数标定误差较大的问题，提出一种光幕阵列结构参数反演优化的方法。以测量坐标与纸板靶坐标差值的平方根构建目标函数，借助正交试验在允许误差范围内产生多组不同参数量值的组合，设计了光幕阵列结构参数优化方法。以双N形天幕靶为例，在Matlab中进行仿真，优化后的光幕阵列结构参数更接近给定真值，且结构参数的优化程度与标定的初始值和误差范围相关。用实弹射击试验对设计的方法进行验证，结果表明，优化后的弹丸飞行参数测量结果更接近实际真值，设计的方法有效可行。该优化方法为提高光电立靶测量设备的测量精度提供了一种新思路。

视情维修条件下的多状态控制单元可用性建模与分析

李志强， 徐廷学， 顾钧元， 安进， 董琪

2017, 38(11):  2240-2250.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.022

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针对传统可靠性分析方法难以描述系统动态特性的问题，提出了一种基于多状态动态贝叶斯网络的视情维修可用性建模方法。在定义多状态元件的基础上，构建了基于Markov模型的视情维修状态转移模型，并引入了吸收状态。通过构建多状态动态贝叶斯网络模型，确定了无维修、完全维修、不完全维修、视情维修和吸收状态下的状态转移关系，并根据串联和并联逻辑关系对条件概率赋值。以某控制单元为例，构建动态故障树模型、动态贝叶斯网络模型，确定控制单元与元件在不同维修方式下的可用度变化规律，通过重要度分析发现了可靠性设计中的薄弱环节。仿真分析表明：视情维修的引入使得控制单元与元件相对于完全维修与不完全维修具有更高的可用度；吸收状态的引入可以预测退化状态可修元件的可用度变化趋势，为维修换件提供理论指导。

一种基于可靠度约束的分阶段等周期预防性维修模型研究

席启超， 曹继平， 陈桂明， 常雷雷， 熊奇， 王赛

2017, 38(11):  2251-2258.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.023

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为保持装备寿命周期的运行可靠性，针对周期预防性维修模型和顺序预防性维修模型的优缺点，结合装备维护保养实际，提出3阶段等周期预防性维修模型。以可靠度约束条件下的装备寿命周期最小费率为优化目标，建立了周期预防性维修模型、顺序预防性维修模型和3阶段等周期预防性维修模型，从而得到各计算模型装备寿命周期的最优预防性维修次数和维修间隔期。结果表明，在同等条件下，3阶段等周期预防性维修模型既能保持装备寿命周期内较高的可靠性和较低的费率，又能紧密结合维修操作实际，具有良好的应用可行性和推广性。

横向冲击载荷下泡沫铝夹芯双圆管的吸能研究

刘志芳， 王军， 秦庆华

2017, 38(11):  2259-2267.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.024

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采用数值模拟的方法研究了在横向冲击载荷作用下，泡沫铝夹芯双圆管结构的变形模态与吸能性能。分析了泡沫铝夹芯双圆管结构的几何参数、芯层材料的相对密度与冲击速度对其力学行为的影响。结果表明：冲击初始时刻，夹芯双圆管的冲击端由于塑性变形而吸收了大部分能量，之后主要依靠左右两端的弯曲变形来吸收能量；横向冲击载荷作用下，泡沫铝夹芯双圆管的比吸能随着外管直径与内管壁厚的增加或者泡沫铝芯层厚度的增加而增加；而随着外管壁厚与内管直径的增加，泡沫铝夹芯双圆管的比吸能减小；冲击速度小于30 m/s时，夹芯双圆管呈上下、左右对称的变形模态；大于此速度时，呈左右对称的变形模态，夹芯双圆管的比吸能随着冲击速度的增大而增大；芯层材料的相对密度越大，夹芯双圆管结构的比吸能也越大。

船载雷达测速数据的船速修正新方法

向颉， 茅永兴， 郭才发

2017, 38(11):  2268-2273.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.025

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传统测量船船载雷达测速数据修正方法，忽略了船体摇摆、升沉、侧向移动等因素对天线速度造成的影响，仅使用航向数据和计程仪测速数据计算天线相对大地的速度。对传统修正方法的推导过程进行分析，发现了该修正方法回避了一些误差项，并在其简化公式中找出了忽略的误差部分。针对该方法所忽略的误差，建立了一种更加完善的多普勒测速修正方法。新方法包含了两个子模型：基于全球定位系统测速的惯性导航平台速度模型和目标速度修正模型。为了验证其精度，在精度校飞任务、近地轨道任务和远地轨道任务中分别对数据本身精度和定轨情况进行了检验。结果表明，新方法较传统方法在消除随机误差方面有很大的改善。

减振器动刚度特性研究

李世尧， 张卫国， 侯军占， 段文博， 迟圣威， 郭冰涛

2017, 38(11):  2274-2279.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.026

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动刚度特性是减振器设计及选型的重要指标，通过改变减振器刚度和阻尼，使系统避开共振区间，以发挥减振器最佳减振效果是目前的研究重点。针对目前减振器动刚度特性研究较少的情况，提出一种减振器的动刚度计算方法。通过静力实验获取加载和卸载的变形-力曲线，拟合得出减振器静刚度值；根据静刚度值和单自由度系统动刚度计算公式获得动刚度随频率变化规律；设计减振器动刚度验证实验。研究结果表明：该动刚度计算结果和实验结果吻合情况较好，误差平均值在6%以内，可为实际工程的减振器选型及应用提供参考。

磁悬浮微框架球形飞轮及其转子优化设计研究

刘强， 胡灯亮， 吴波， 任元， 王卫杰

2017, 38(11):  2280-2288.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2017.11.027

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为了克服现有外转子方案因螺钉连接而增加转子系统不平衡量的缺点，提出一种内转子结构磁阻力-洛伦兹力混合力构型的磁悬浮微框架球形飞轮。介绍了飞轮结构和工作原理，分析了转子系统控制模型。研究结果表明，当转子质心、球心和检测中心重合时，可消除平动悬浮对径向偏转控制的干扰，简化控制器设计。在考虑转子最大等效应力、1阶共振频率、极地与赤道转动惯量比和极转动惯量的基础上，增加转子最大变形量和质心与球心偏差两个约束变量，并筛选高灵敏度参数作为优化设计变量，以转子质量最小为优化目标，对其进行多学科优化设计。优化结果表明：在满足设计要求的前提下，转子质量由5.600 kg减小为5.389 kg，减小了3.8%；此优化设计方法提高了飞轮转子设计效率，利于系统实现高控制力矩精度。