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    2019年 第40卷 第4期    刊出日期:2019-04-29
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    2019, 40(4):  0. 
    摘要 ( )   PDF (877KB) ( )  
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    基于领弹-从弹架构的无导引头导弹协同定位与制导方法
    赵建博, 杨树兴, 熊芬芬
    2019, 40(4):  673-679.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.001
    摘要 ( )   PDF (2179KB) ( )  
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    针对无导引头导弹在采用现有制导律时定位误差会产生较大脱靶量的问题,通过双领弹的领弹-从弹协同架构,设计了一种协同定位与制导策略,以实现无导引头导弹对静止目标的精确命中。基于扩展卡尔曼滤波,提出了一种无导引头导弹的协同定位方法。该协同定位方法与比例导引结合时存在终止时刻过载指令过大问题,因此设计一种新型变系数比例导引律,分析了变系数比例导引律的制导系数对脱靶量、终止时刻过载与最大过载的影响。仿真结果表明:采用所提出的协同定位方法可减小具有定位误差的无导引头导弹脱靶量,而采用变系数比例导引律可避免终止时刻过载指令过大。
    分布式电驱动无人高速履带车辆越野环境轨迹预测方法研究
    赵梓烨, 刘海鸥, 陈慧岩
    2019, 40(4):  680-688.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.002
    摘要 ( )   PDF (5529KB) ( )  
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    越野环境下,无人车辆轨迹预测是车辆轨迹跟踪和精确导航的核心模块,预测误差将直接影响无人车辆行驶任务完成的准确程度。为实现速差转向式履带车辆在复杂越野环境下无人行驶轨迹准确预测的目的,搭建了分布式电驱动无人履带车辆系统,实现了车辆动态过程中的无人系统数据和车辆底层状态数据的同步采集。建立了速差转向车辆运动学模型,分析了履带车辆滑动转向特性。分别采用扩展卡尔曼滤波(EKF)方法和Levenberg-Marquardt方法对转向过程中的滑动参数进行估计,并完成了车辆轨迹预测。基于真实越野环境下的实车数据进行了验证。试验结果表明:相比于履带车辆理想预测模型,所采用的两种轨迹预测方法都大幅降低了车辆轨迹预测误差;对误差均值而言,EKF方法预测轨迹优于Levenberg-Marquardt方法;对误差标准差而言,后者优于前者,且随着转向程度的增加而增大。
    基于多种群协同进化免疫多目标优化算法的百叶窗优化研究
    骆清国, 赵耀, 桂勇, 刘红彬, 帅刚
    2019, 40(4):  689-696.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.003
    摘要 ( )   PDF (4323KB) ( )  
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    为降低空气流通阻力、增加空气流量以及获得最大的防护能力,对装甲车辆进气和排气百叶窗结构优化进行研究。建立装甲车辆进气和排气百叶窗数值计算模型,根据冷却系统工作特点搭建冷却风道半实物仿真模型,对比分析优化前的仿真结果和台架测试结果,并给出了优化目标函数表达式。为解决优化效率低、计算量大的问题,确定设计变量并建立设计变量与目标函数之间关系的椭圆基神经网络替代模型。通过分析目标函数随设计变量的变化规律,采用基于多种群协同进化免疫的多目标优化算法对模型进行优化,确定了最终解。利用自组织神经网络对样本点进行数据挖掘,找到了内在规律。研究结果表明,优化后的进气和排气百叶窗在提高防护能力的同时,提高了散热性能。
    基于随动边界的火炮身管热力联合效应数值分析
    于情波, 杨国来, 葛建立
    2019, 40(4):  697-707.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.004
    摘要 ( )   PDF (3173KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为探索高温高压火药燃气瞬态冲击效应对身管刚度和强度响应的影响,采用有限元方法建立了某大口径火炮身管三维数值模型,并定义了热力载荷边界随弹丸运动而变化的动态过程。通过数值计算得到了首发弹射击条件下身管温度分布演变过程,进一步分析了热冲击载荷、压力载荷以及热力联合效应对身管动态应力响应的影响。计算结果表明:轴向不同位置热冲击载荷的差异性引起轴向非均匀温度分布,使得出现较大的轴向温度梯度,带来显著的轴向温差应力;在温度响应剧烈区域,周向表现为压应力的温差应力与周向表现为拉应力的载荷应力相互叠加,使得内壁质点周向应力分量表现为拉应力与压应力的交替作用,与压力激励作用结果相比,内壁高应力区应力幅值得到一定减弱并随温度响应呈现先下降、后上升的趋势。
    火炮反后坐多级独立式磁流变缓冲器可控性分析
    郑佳佳, 阚君武, 张广, 王炅, 欧阳青
    2019, 40(4):  708-717.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.005
    摘要 ( )   PDF (8562KB) ( )  
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    针对火炮反后坐缓冲应用场合,设计了多级可独立加载电流式磁流变缓冲器。依据45°射角下理想后坐阻力变化,分析该缓冲器在3种不同工作模式,即统一加载、组合控制及开环级联下的动态响应特性。冲击实验结果表明:在非可控区域内,单出杆式磁流变缓冲器动态过程存在气体压缩阶段,导致后坐阻力与速度存在明显的滞后现象;而在可控区域内,以2 A总电流输入为前提,组合线圈(线圈级数大于或等于2)工作模式下所产生的最大库伦阻尼力显著优于等值加载情况;开环级联控制模式能有效地降低后坐峰值阻力和延后其出现时刻,逼近理想缓冲效果,同时也对缓冲器最大有效行程提出了更高的要求。通过分析比较得出,基于时间和空间二维电流加载次序,该缓冲器可实现灵活多变阻尼特性输出,在较大射角的火炮反后坐缓冲系统中具有一定的可控性。
    内膛损伤枪管对内弹道性能和弹头出膛状态的影响研究
    沈超, 周克栋, 陆野, 乔自平
    2019, 40(4):  718-727.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.006
    摘要 ( )   PDF (13042KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为研究大口径机枪内弹道性能和弹头出膛状态受内膛损伤的影响规律,探究内膛损伤导致枪管寿终的关键因素,对某12.7 mm重机枪进行了系统的寿命试验。分析获得了该枪枪管内膛损伤的主要形式及其随射弹数增加在枪管轴向的分布及演化规律,在此基础上建立了精确的不同寿命阶段内膛损伤枪管的弹-枪热力耦合有限元模型。采用Fortran子程序实现了内弹道过程与显式有限元方法的迭代数值求解,获得了12.7 mm弹头内弹道性能及出膛状态等随内膛损伤发展的变化规律,将数值模拟结果与寿命试验数据进行对比验证了弹-枪耦合模型的准确性。仿真结果表明:弹头出膛时的扰动量、转速的下降量以及表面形貌的改变量等随枪管射弹数增加而增加,在身管寿命后期表现尤为明显;弹头出膛状态的改变是导致该枪枪管寿终的主要原因。研究结果对进一步分析内膛损伤引起的弹头外弹道性能退化行为,实现从内到外完整地分析枪管寿终机理具有重要意义。
    枪管基体组织对枪管寿命的影响
    胡春东, 何星, 陆恒昌, 董瀚, 李峻松
    2019, 40(4):  728-736.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.007
    摘要 ( )   PDF (8638KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了探明枪管基体组织对枪管损伤速率影响的机理,对比研究了两种不同基体组织枪管在射击过程中的损伤表现。采用光学显微镜、扫描电子显微镜对枪管基体组织进行表征,通过碳复型、相分析对枪管基体组织进行分析。结果表明,低硬度枪管损伤速率大于高硬度枪管,导致前者寿命较低。出现这一结果的原因是:一方面低硬度枪管内表面发生了较大的塑性变形,导致内径扩大速率增加,寿命缩短;另一方面高硬度基体碳化物分布较为细小、弥散,抑制裂纹形核扩展能力大于低硬度基体。
    基于低频学习的电液位置伺服系统鲁棒自适应控制
    刘雷, 姚建勇, 马大为, 王广文
    2019, 40(4):  737-743.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.008
    摘要 ( )   PDF (3904KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    电液位置伺服系统存在高频干扰和传感器测量噪声,导致传统自适应控制参数收敛性差、性能一致性低等问题。针对这些问题,提出一种基于低频学习的鲁棒控制策略。设计低通滤波器修正电液位置伺服系统的自适应参数,将修正前后出现的残差反馈到鲁棒自适应控制中构造新型控制律,滤除自适应律中存在的高频成分,从而有效地降低参数的波动程度,达到稳定收敛的目的。通过Lyapunov稳定性理论验证了闭环系统的全局稳定性。对比实验结果表明,所提方法能够有效解决电液位置伺服系统在高频干扰和传感器测量噪声作用下的参数稳定收敛问题,同时获得了系统动态误差的渐进稳定性,实验取得了预期效果。
    一种新型灵巧枪弹的气动特性研究
    周磊, 李忠新, 杨海波, 蔡红明
    2019, 40(4):  744-752.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.009
    摘要 ( )   PDF (5028KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    相对普通枪弹,灵巧枪弹具有小尺寸和高命中精度的特点,可显著增强单兵战斗力和生存能力。考虑器件尺寸和气动特性的技术要求,设计了一种新型增程灵巧枪弹的气动外形。该灵巧枪弹与普通枪弹在外形尺寸上有很大区别,气动特性及流场特征尚不明了,因此有必要对灵巧枪弹气动特性进行深入研究。采用数值仿真和风洞实验的方法研究了灵巧枪弹的气动特性,并分析了弹尾外形尺寸变化对灵巧枪弹气动特性的影响规律。研究结果表明:数值仿真结果和风洞实验结果基本一致,证明了数值仿真方法的可行性;随着灵巧枪弹收缩段长度的增加,阻力先减小、后增大,升力和俯仰力矩绝对值先基本保持不变、后增大;随着交界半径的增大,阻力、升力和俯仰力矩绝对值均减小;随着弹底半径的增大,阻力先增大、后减小,升力和俯仰力矩绝对值先减小、后增大。
    一种线性调频连续波探测抗欺骗式干扰方法
    王铭伟, 肖泽龙, 高雯, 荣英佼
    2019, 40(4):  753-761.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.010
    摘要 ( )   PDF (5545KB) ( )  
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    针对用于亚音速弹载探测的毫米波线性调频连续波(LFMCW)探测体制,采用射频存储转发技术,提出一种基于高分辨率一维距离像(HRRP)并结合线性调频Z变换(CZT)频谱细化算法以及动态时间弯曲(DTW)匹配算法的抗欺骗式干扰方法。分析了LFMCW探测体制下多散射中心目标回波模型以及基于数字射频存储技术(DRFM)的干扰信号模型;在常规恒虚警(CFAR)检测基础上,利用CZT获取目标信号细化频谱,提取出目标HRRP特征,并采用DTW进行特征匹配,对真实目标与干扰目标进行区分。仿真及实验结果表明,对采用毫米波LFMCW体制探测的亚音速弹载探测器,所提的CZT-DTW联合检测方法能够有效区分真实目标与采用DRFM的干扰目标。
    一维应力动态加载下战斗部装药力学响应预报模型
    蔡宣明, 张伟, 徐鹏, 高玉波, 范志强
    2019, 40(4):  762-768.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.011
    摘要 ( )   PDF (3786KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为获得战斗部装药在高过载侵彻下的动力学行为,对战斗部装药(黑索今(RDX)基高聚物粘结炸药(PBX))在高应变率下的动态力学响应特性进行了研究。采用改进的分离式霍普金森压杆(SHPB) 实验技术对RDX基PBX炸药动态力学性能展开研究、压电传感器监测试件两端应力状态、高速相机拍摄实验中的试件变形过程,确保实验试件变形在动态应力平衡和常应变率加载条件下进行,保证实验数据的有效性。结果表明,该RDX基PBX炸药具有明显的密度效应及应变率效应,当应变超越0.075时应变率效应显著增强。基于应变能函数,建立该RDX基PBX炸药在一维应力状态下修正的Rivilin本构模型,模型拟合结果与实验结果基本相符,仿真结果得到的应变时间信号及试件变形模式与实验结果基本吻合。
    内弹道两相流三维并行数值模拟
    程诚,张小兵
    2019, 40(4):  769-776.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.012
    摘要 ( )   PDF (4764KB) ( )  
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    为解决火炮内弹道两相流三维数值模拟的计算工作量大及仿真精度低问题,基于任意拉格朗日-欧拉方法建立火炮内弹道三维两相流模型,采用MPI方法进行了分区并行计算。三维控制方程采用高阶MUSCL格式进行空间离散,时间方向采用4阶龙格-库塔法进行求解。三维数值模拟结果揭示了火炮内弹道两相流动过程的三维发展特性,计算得到的内弹道特征参数与文献[20] 结果符合较好。分析了不同点火管长度及管径对于内弹道性能的影响,为后续开展多维点火性能的优化研究提供了理论基础。并行数值实验表明,采用24个进程的内弹道三维计算,并行效率可提高50%左右。
    带有视场角约束的滑模攻击时间控制制导律
    陈升富, 常思江, 吴放
    2019, 40(4):  777-787.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.013
    摘要 ( )   PDF (6546KB) ( )  
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    为提高攻击时间控制制导律的鲁棒性和工程适应性,以弹目拦截几何关系为基础,采用滑模技术设计了一种带导引头视场角约束的无奇点攻击时间控制制导律。通过Lyapunov理论证明了该制导律的稳定性和收敛性。理论分析及仿真结果表明:当攻击时间误差变为0 s时,该制导律可演变成纯比例导引律,末端需用过载变化平缓、命中点处为0 g;所设计制导律可有效实现静止目标拦截、多导弹协同攻击等场合的攻击时间控制。
    基于协同攻击区的航空集群最优空间构型研究
    史振庆, 梁晓龙, 张佳强, 刘流, 范翔宇
    2019, 40(4):  788-798.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.014
    摘要 ( )   PDF (3242KB) ( )  
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    针对有人/无人机协同攻击中的航空集群最优空间构型问题,提出了基于自适应Tent混沌搜索灰狼优化算法的航空集群空间构型寻优方法。建立空空导弹协同攻击区数学模型,结合协同攻击区边界搜索方法,得到航空集群在任意空间构型下的协同攻击区解算方法;将自适应Tent混沌搜索方法应用到灰狼优化算法中,有效避免原算法易陷入局部最优和搜索速度慢的问题;以协同攻击区域大小作为目标函数,利用改进后的算法对航空集群空间构型进行寻优。仿真结果表明,改进后的算法能够有效地求得使航空集群协同攻击区域最大且我方伤亡最小的最优空间构型,且最优构型下航空集群协同攻击区明显大于单机攻击区的简单叠加。
    舱室密闭空间中爆炸载荷后燃烧效应数值计算研究
    孔祥韶, 徐敬博, 徐维铮, 郑成, 吴卫国
    2019, 40(4):  799-806.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.015
    摘要 ( )   PDF (8024KB) ( )  
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    为准确分析梯恩梯炸药在密闭空间中的爆炸载荷,在统一设施标准模型和基于能量守恒的简化计算公式基础上,提出了一种计算爆炸产物后燃烧能量的方法。该方法应用到基于有限元分析软件ANSYS/AUTODYN平台的数值模拟中,实现负氧平衡炸药在密闭空间中爆炸过程的数值仿真计算。计算结果与试验测试结果表明:梯恩梯炸药在密闭空间中发生爆炸时,其爆轰产物的后燃烧效应不可忽视;不考虑爆炸产物的后燃烧效应,数值计算得到的准静态压力较试验值低55%以上,50 ms内冲量较试验值低49%以上;将爆轰产物的后燃烧能量计入后,爆炸压力及冲量时程的计算值与试验值吻合较好,为结构受爆炸载荷响应分析提供了准确的输入载荷。
    基于滑动窗迭代最大后验估计的多源组合导航因子图融合算法
    徐昊玮, 廉保旺, 刘尚波
    2019, 40(4):  807-819.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.016
    摘要 ( )   PDF (7412KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    在应用因子图算法完成多源组合导航数据融合的过程中,子系统观测噪声的时变特性将对导航状态估计的准确性产生极大影响。为解决这一问题,提出一种基于高斯模型下的子系统观测量均值向量和协方差矩阵的估计算法。该算法利用因子图最优化过程中每个迭代周期下的观测量残差,实时地更新各个子系统观测量的均值向量和协方差矩阵的最大后验估计值,从而得到更加准确的导航状态估计值,在提出新算法的同时也验证了新算法对最优化过程收敛性的影响。仿真测试与实验测试结果表明,与已有的标准因子图算法、基于最大似然估计的因子图算法和基于最大后验估计的因子图算法相比,所提出的基于迭代最大后验估计的因子图算法能够有效提高子系统观测状态变化时的多源组合导航估计精度。
    支持混合业务传输的蜂群无人机自组网多路访问控制协议
    刘炜伦, 张衡阳, 郑博, 高维廷
    2019, 40(4):  820-828.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.017
    摘要 ( )   PDF (1312KB) ( )  
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    针对蜂群无人机自组网多优先级业务并行传输,以及高优先级业务低时延、高可靠的服务质量(QoS)需求,提出一种支持混合业务传输的多路访问控制(MAC)协议。该协议针对混合业务的QoS需求,对最高优先级业务采用多信道随机接入策略,其余优先级采用多信道忙闲接入策略,根据阈值和信道占用度对未超时分组的接入权限实时控制,并通过基于信道忙闲感知的多优先级退避机制,为各优先级业务提供了QoS保障能力。进一步综合运用排队理论、Markov建模、离散Laplace变换推导出了系统各项性能的数学表达式和各优先级业务信道接入阈值。仿真结果表明,该协议在重负载下能够有效保障高优先级业务低时延(<2 ms)、高可靠(>99%)的QoS需求及稳定的系统容量(>10 Mbit/s),性能优于区分优先级自适应抖动的多信道MAC协议和基于传输时隙分配和即时访问的混合MAC协议。
    船载转塔装置随动系统动力学建模与仿真
    姜俊峰, 李伟, 赵维, 周晓军
    2019, 40(4):  829-836.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.018
    摘要 ( )   PDF (1257KB) ( )  
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    为定量分析船载转塔装置(STE)随动控制过程中随动力矩的影响因素,应用坐标变换原理和拉格朗日动力学方程,建立了STE随动系统运动学和动力学模型。针对不同摇摆角和目标运动状态,对STE随动过程进行动力学仿真,定量分析了摇摆角及目标运动对随动力矩的影响。仿真结果表明:随着摇摆角幅值和周期的变化,随动力矩呈现线性变化趋势,且周期的影响更加明显;摇摆角幅值每增加1°,方位轴、俯仰轴随动力矩分别增加约12%、2%;周期每增加1 s,方位轴、俯仰轴随动力矩分别减小约28%和6%。摇摆角之间的相位间隔对随动力矩的影响具有复杂性,需要对不同相位区间进行分析。相对于静止状态,目标运动会引起随动力矩的增大,且加速度对随动力矩的影响更加明显。
    潜载随动系统的扰动特征与复合轴补偿机理研究
    刘宗凯, 陆金磊, 薄煜明, 王军, 汤兆烈
    2019, 40(4):  837-847.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.019
    摘要 ( )   PDF (7486KB) ( )  
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    当潜艇在水下高速行进时,海水会在潜艇表面形成脱体边界层和分离涡,大尺度分离涡的生成和脱体会引起潜艇力与力矩的大幅度波动,从而影响潜载激光武器随动系统的跟瞄精度与毁伤效能。以潜载激光武器粗精复合轴跟瞄系统为研究对象,分析了潜艇流噪声对粗、精两级跟踪输出误差的影响。基于流体力学基本控制方程,通过层次结构网格下的有限体积法分析了1×107雷诺数下6°偏航角潜艇的流体动力学特性,并通过坐标解算将流体对艇体的扰动转化到光轴坐标系;获得了粗、精复合轴随动系统的传递函数,搭建了闭环控制器,获得了粗、精通道对特征输入信号的时域响应特性;分析了粗、精复合轴随动系统对潜艇流场扰动输出误差的补偿效果,并从流场演化和压力矩脉动层面分析了大尺度分离涡对跟瞄输出误差的影响。研究结果表明:粗、精复合轴随动控制系统可以有效补偿潜艇扰动带来的光轴输出误差,方位角、俯仰角的波动和跟瞄输出误差主要由围壳端面产生大尺度分离的梢涡引起的压力矩脉动造成,艇身扰动因其周期较长而对输出误差没有特别的影响。
    粒子侵蚀条件下硅橡胶复合材料烧蚀特性研究
    王金金, 查柏林, 张艳, 张炜, 苏庆东
    2019, 40(4):  848-856.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.020
    摘要 ( )   PDF (8611KB) ( )  
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    为研究粒子侵蚀条件下硅橡胶复合材料的烧蚀规律和特性,采用一种可调节射流和粒子浓度的氧气-煤油燃气发生器,开展了烧蚀角度为15°~45°、粒子质量浓度范围为0~3.69%条件下的烧蚀试验,获得了粒子侵蚀对烧蚀率的影响规律。通过对试样的宏观形貌和微观结构进行分析,并结合热红联用试验,分析了硅橡胶复合材料的烧蚀特性和烧蚀过程。研究结果表明:粒子浓度对硅橡胶复合材料的烧蚀率有显著影响;随着粒子浓度的增加,质量烧蚀率急剧增大;随着烧蚀角度的增加,线烧蚀率增加、质量烧蚀率降低;硅橡胶复合材料烧蚀后形成炭化层、热解层、基体3层结构;材料热分解温度范围约为516~710 ℃,主要产物是环己烷以及少量CO2和H2O;粒子侵蚀破坏了表面炭化层结构的完整性,引起试样表面质量迁移,并促进了材料内部的热分解。
    一种新型GO法操作符及其在多态系统中的应用
    江秀红, 段富海, 胡爱玲
    2019, 40(4):  857-864.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.021
    摘要 ( )   PDF (2410KB) ( )  
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    针对现有GO法在多态复杂系统可靠性分析中存在准确性和灵活性不高的问题,引入一种新的GO操作符—多态操作符。定义了联合状态矩阵和布尔矩阵两个概念,基于此给出多态操作符的运算规则和定量算式。以某供水系统和惯性导航系统为例,基于多态操作符建立其系统可靠性分析模型,并通过仿真计算获得系统动态可靠性分析的数据。结果证明,所提多态操作符在可靠性建模过程中对单元的状态维数和系统的复杂度不敏感,能够更好地模拟具有复杂输入输出逻辑关系的系统。
    基于二参数寻优设计点的混合结构可靠性分析算法
    邱涛, 张建国, 邱继伟, 魏娟, 游令非
    2019, 40(4):  865-873.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.022
    摘要 ( )   PDF (2796KB) ( )  
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    针对机械结构中既含随机变量又含区间变量的混合可靠性问题,提出一种基于二参数的混合可靠性分析算法。区间变量使可靠性分析问题变为双层优化问题,为降低双层优化模型对计算效率的影响,将其解耦为概率分析和区间分析高效循环序列迭代模型;在概率分析时,引入两个调 整参数,分别控制搜索步长和搜索方向,以实现寻优设计点、保证收敛的稳定性及搜索效率;在区间分析时,将区间分析问题转化为方便求解的二次规划问题,并结合梯度投影法搜索区间最优点;通过两个案例分析,对所提算法的计算精度和效率进行验证。结果表明:该算法与蒙特卡洛抽样法相比,计算的最大失效概率相对误差均在5%以内,且函数调用次数在1 000次以内即可达到收敛;当功能函数非线性程度较高时,该算法同样具有较高的计算精度、效率及收敛稳定性。
    基于灰自助和未确知有理数的小样本试验数据估计
    柯肇捷, 周文雅
    2019, 40(4):  874-879.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.023
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    针对小样本试验数据的参数估计问题,提出了一种基于灰自助和未确知有理数的新方法。使用灰自助方法对小样本试验数据进行自助再抽样,通过灰色模型GM(1,1)挖掘生成较多的样本数据;构建虚拟样本的未确知有理数表达模型,提出了未确知有理数阶数的优化算法;分别建立了基于未确知有理数的小样本试验数据点估计和区间估计模型,并提出了相应的估计置信度模型;对某型装备干扰功率测试数据进行了参数估计。示例结果表明所提方法合理可行,不涉及原始数据的概率分布特征,能在较高的可靠度下解决小样本数据的参数估计问题。
    基于形状因子的螺栓紧固力超声检测方法研究
    潘勤学, 邵唱, 肖定国, 潘瑞鹏, 刘晓豪
    2019, 40(4):  880-888.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.024
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    针对螺栓轴向应力分布不均匀对现有螺栓紧固力超声检测模型的影响,以及模型中关键参数难以确定的问题,提出螺栓形状因子概念和确定方法。建立基于形状因子和材料因子的螺栓紧固力超声检测模型,分析了温度对检测系数和超声传播时间变化量的影响。通过有限元仿真与实验标定相结合方法,获得了45号钢的材料因子和M20、M16标准粗牙全螺纹螺栓的形状因子。使用标定参数对螺栓试样进行紧固力测量实验,测量结果和预置紧固力吻合良好,验证了该方法的有效性和可靠性。
    研究简报
    内埋弹舱弹射冲击载荷特性研究
    祁武超, 刘恒, 金德玉
    2019, 40(4):  889-896.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.025
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    内埋弹舱采用弹射方式投放武器,在弹射瞬间会对上部隔框、进气道等结构产生很大的冲击载荷,需要准确计算内埋弹舱的弹射冲击载荷以供结构设计使用。建立导弹弹射机构动力学模型,通过对舱体结构挂点处分别进行刚性或柔性化处理,得到挂点连接形式对冲击载荷的影响;研究了不同类型作动筒输出的作动力形式和峰值与冲击载荷特性之间关系,分析了弹射架改型设计后挂弹质量对冲击载荷特性的影响。研究结果表明,柔性化连接形式可正确描述冲击载荷的传递过程,且峰值前置的作动力形式提供了更好的弹射效果,挂弹质量与作动力峰值之间关系可指导改型弹射系统的任务包线。