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ISSN 1000-1093 CN 11-2176/TJ
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2020年 第41卷 第2期 刊出日期:2020-02-22
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2020, 41(2): 0.
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计量指标
论文
遥控武器站黏弹性胶体缓冲器试验研究
王之千, 毛保全, 朱锐, 杨雨迎, 韩小平
2020, 41(2): 209-221. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.001
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计量指标
针对遥控武器站弹簧缓冲器刚度较大、阻尼较小导致射击密集度低及可靠性差的问题,研发了一种适用于遥控武器站的黏弹性胶体缓冲器。通过与现有的黏弹性胶体材料对比,配制了一种适用于遥控武器站、黏温特性较好的黏弹性胶体材料;按照遥控武器站原弹簧缓冲器性能及结构参数,设计了黏弹性胶体缓冲器样机,通过静压试验和落锤试验,分析对比黏弹性胶体缓冲器和弹簧缓冲器的力学特性;为满足减小后坐行程的要求,在不改变外部尺寸结构的基础下设计了新黏弹性胶体缓冲器,通过静压试验和射击频率模拟试验分析了新黏弹性胶体缓冲器的力学特性及射击频率适应性。试验结果表明:配制的黏弹性胶体材料黏温特性良好;黏弹性胶体缓冲器样机能量吸收率是原弹簧缓冲器的1.47倍,且无二次冲击效应;新黏弹性胶体缓冲器能量吸收率为77.28%,最大行程为7 mm,具有良好的射击频率适应性。因此,黏弹性胶体缓冲器具有较高的能量吸收率,能有效降低后坐行程,可适应遥控武器站不同射击频率工况,起到提高遥控武器站射击密集度和可靠性的目的。
柴油机回水温度对燃烧过程影响试验研究
强永平, 李海鹰, 张晓琴, 蔡忠周, 朱伟青, 李玉峰, 龚永星
2020, 41(2): 222-230. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.002
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针对某柴油机在低温环境下工作频繁出现活塞烧蚀的问题,开展了回水温度对燃烧过程影响的试验研究。通过分析不同回水温度下燃烧压力变化特点,确定产生活塞烧蚀时缸内燃烧过程典型特征,初步建立了活塞烧蚀与燃烧过程的对应规律。试验结果表明:在1 500 r/min、70%负荷工况点,当回水温度分别为15 ℃、25 ℃和40 ℃时,燃烧压力剧烈振荡,循环平均的最大压升率达到25~40 MPa/ms,且最高燃烧压力已达到或超过许用爆压限值13 MPa,说明该工况点燃烧粗暴。循环分析结果表明:在回水温度为15 ℃和25 ℃时最高燃烧压力超过爆压限值13 MPa的循环数约占总循环数的33%,最大压升率最高值超100 MPa/ms. 回水温度的降低引起的燃烧粗暴是导致柴油机在低温环境下发生烧蚀故障的重要因素。
基于速度约束与模糊自适应滤波的车载组合导航
胡杰, 严勇杰, 王子卉
2020, 41(2): 231-238. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.003
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计量指标
针对车载组合导航系统中卫星信号易受遮挡而引起导航精度降低问题,提出采用车辆速度约束条件辅助的组合导航方案。利用车辆正常行驶过程中侧向和天向速度为零作为虚拟观测信息,推导得到卫星信号失效时组合导航滤波量测方程;考虑到Kalman滤波过程中量测噪声协方差矩阵难以获取,推导给出一种新的自适应Kalman滤波(ADKF)算法,该算法计算新息序列实际协方差与理论协方差比值后,利用模糊推理系统(FIS)自适应调节量测噪声协方差矩阵大小;通过光纤捷联惯性导航系统(SINS)进行了验证试验。结果表明:卫星信号失效时,虚拟速度组合能够提高SINS定位精度,其纬度最大误差由41.33 m减小为8.61 m,且采用FIS-ADKF组合导航算法时3个方向 位置精度相比标准Kalman滤波算法提高了60%以上,验证了所提出算法的有效性。
不同任务需求下军用车辆乘员信息作业适宜性评价指标研究
傅斌贺, 刘西侠, 刘维平, 张传清, 宋海军
2020, 41(2): 239-245. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.004
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计量指标
针对不同任务对军用车辆乘员能力差异性需求的问题,进行不同任务需求下乘员信息作业适宜性评价指标研究。通过模拟实验分析乘员认知能力和心理运动能力对信息录入和原地对静止目标射击任务绩效的影响,采用多元回归建模方法对比分析两项任务的绩效预测因子,建立乘员在不同任务需求下的作业适宜性评价指标。结果表明:通信专业任务操作速度适宜性评价指标应选取反应能力、记忆能力和注意能力,操作准度适宜性评价指标应选取记忆能力和注意能力;射击专业任务操作速度适宜性评价指标应选取手眼协调能力和注意能力,操作准度适宜性评价指标应选取双手操纵能力和注意能力。所得研究结果为确定与任务需求相适应的军用车辆乘员作业能力评价指标提供了参考。
JO-9C小尺寸传爆药驱动飞片影响因素模拟仿真研究
刘荣强, 聂建新, 焦清介, 徐新春
2020, 41(2): 246-253. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.005
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计量指标
为优化传爆序列中传爆药驱动飞片性能,建立小尺寸传爆药驱动飞片作动的仿真模型,提出了一种获取传爆药爆轰产物JWL状态方程参数的计算方法。设计了典型传爆药JO-9C驱动飞片试验,验证了仿真模型和计算方法的准确性。提出了采用飞片速度和动能共同作为其效能评价的参量,研究装药结构、加速膛直径和飞片厚度等因素对飞片效能的影响规律。结果表明:装药长径比为1.5时可兼顾飞片速度与装药量;加速膛直径应不大于装药直径,可获得良好飞片形貌及较高飞行速度;飞片厚度过薄可能会出现断裂。以5 mm直径JO-9C装药结构为例,最优设计为:装药长径比为1.5,即装药高度为7.5 mm,加速膛直径为5 mm,飞片厚度为0.3 mm,此时飞片速度为1 663 m/s,动能为51.79 J.
火炮射击环境温度对膛内模块装药热安全性的影响分析
钱环宇, 余永刚, 刘静
2020, 41(2): 254-261. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.006
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计量指标
为分析模块装药在火炮连发射击直至内膛温度达到可能发生烤燃响应的温度值后留膛热安全性,建立了火炮膛内模块装药二维非稳态烤燃模型。采用计算流体力学Fluent软件,对装填单基药的可燃模块进行了烤燃模拟。数值分析了50 ℃、20 ℃、0 ℃、-20 ℃和-40 ℃ 5种环境温度下,火炮以1发/min持续射击一定发数后装填入膛的模块装药在留膛期间的烤燃特性。结果表明:射击环境温度越低,连发射击后膛内模块装药的烤燃响应时间越长;5种温度对应的烤燃响应时间分别为136.0 s、176.4 s、205.7 s、237.4 s和278.5 s;每种射击环境温度下均是靠近模块盒右侧端面处的单基药最先着火,并形成环形烤燃响应区;不同射击环境温度下单基药的烤燃响应温度范围为454.2~462.6 K.
橡皮弹对生物钝击损伤效应试验研究
熊漫漫, 覃彬, 王舒, 韩瑞国
2020, 41(2): 262-269. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.007
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计量指标
为探究橡皮弹打击下生物损伤机制,开展橡皮弹打击生物损伤效应弹道试验。以生物的伤情特征和行为反应为表征量,分析了橡皮弹的速度、硬度、口径对生物损伤效应的影响。结果表明:生物皮肤伤情特征以皮损、苍白和红晕为主,红晕区与苍白区存在明显不连续间断,皮损区和苍白区形成与弹头剪切作用有关,红晕区由皮肤压缩和拉伸变形协同造成;同种橡皮弹打击生物胸腹部,随着速度的增加,皮肤伤情变得严重,但皮损区直径几乎不变;橡皮弹打击生物胸部,单一变量法分析造成皮肤可见伤情(指皮损、红晕或苍白,下同)所需的比动能,70 HA硬度橡皮弹<45 HA 硬度橡皮弹<20 HA硬度橡皮弹,32 mm口径橡皮弹<16 mm口径橡皮弹<8 mm口径橡皮弹,即橡皮弹硬度和口径越大,造成皮肤可见伤情所需比动能越小,同时口径越大,造成持续尖叫、惊跳或意图逃跑等生物明显异常行为反应所需比动能越小;50%明显异常行为反应风险概率的比动能高于50%皮肤可见伤情风险概率的比动能。
考虑不确定性的模块化战术导弹优化设计
刘钧圣, 王刚, 王琨, 史宏博, 郭斌
2020, 41(2): 270-279. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.008
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计量指标
针对不确定性因素对模块化战术导弹总体参数影响较为敏感,从而导致设计出的导弹无法满足要求问题,开展了模块化战术导弹不确定性优化设计。以某38 kg级别直升机载空地导弹为研究对象,采用稳健性优化设计理论,建立模块化导弹稳健性优化设计模型,分析载荷质量与质心位置、速度方案、弹道方案3类不确定问题对导弹起飞质量与设计约束的影响。优化结果表明:在付出很小质量代价基础上,稳健性优化方案可降低不确定性因素对设计目标的影响,大幅度提升满足设计约束的概率。方案对比分析表明:增加导弹飞行高度与续航阶段末速可提升模块化直升机载空地导弹起飞质量稳健性;增加续航段末速与尾舵展长、减小弹翼展长可提升设计约束稳健性。
某型导弹冷发射装备场坪适应性研究
张震东, 马大为, 仲健林, 高原, 王玺
2020, 41(2): 280-290. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.009
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计量指标
为研究某型导弹冷发射装备的场坪适应性,找到影响发射装备场坪适应性的影响因素和评价指标,推导出场坪垂向刚度和风载荷两个重要影响因素的计算方法,确定影响因素取值范围。基于此,采用优化拉丁超立方试验设计方法生成试验样本点。利用有限元数值模型对发射装备的动力响应进行大子样仿真分析,获得样本点空间内导弹出筒时的角位移和角速度,并选择径向基神经网络法建立导弹出筒姿态近似模型,分析导弹出筒姿态敏感度。在敏感度分析的基础上,给出考虑多个因子共同作用下的场坪适应性综合判据,为发射装备的场坪适应性评估提供参考。通过分析可知,当风速不大于2.5 m/s,路面纵坡不大于1.2°时,该发射装备在4级沥青路面即可满足该型导弹发射要求,说明其具有良好的场坪适应性。
侵彻弹体慢速烤燃响应特性实验研究
戴湘晖, 段建, 沈子楷, 王可慧, 李名锐, 李鹏杰, 郑亚峰, 周刚
2020, 41(2): 291-297. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.010
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计量指标
为考核全尺寸侵彻弹体的慢速烤燃响应特性,利用自行研制的慢速烤燃装置开展了实验。将质量为290 kg的侵彻弹体平放在慢烤箱中以3.3 ℃/h的升温速率缓慢加热,实时采集弹体表面温度曲线并拍摄整个实验过程,测量距弹体质心水平7 m处的反射冲击波峰值超压。实验结果表明:全尺寸侵彻弹体在加热42 h45 min23 s、温度达到约190 ℃时发生燃烧,41 s后发生了更为剧烈的反应,弹体和慢烤箱被炸裂成大块破片;通过反射冲击波超压峰值反推弹体剧烈反应时对应的等效裸露装药当量为4.153 kg,远小于实际装药当量和完全爆轰时的等效裸露装药当量;从加热时间、弹体表面温度、实验现场破坏情况、反射冲击波峰值超压、反应机理等方面综合判断该侵彻弹体的慢速烤燃响应类型为燃烧转爆炸。
碳纤维增强类复合材料烧蚀产物对等离子体流场特性影响的实验研究
袁野, 王丽燕, 曹占伟, 聂春生, 聂亮, 马昊军
2020, 41(2): 298-304. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.011
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计量指标
高速飞行器表面的防热材料在气动加热产生的高温下会分解烧蚀并产生等离子体。为分析不同烧蚀条件下碳纤维增强类复合防热材料的烧蚀产物对下游流场特性的影响,利用高频等离子体风洞,采用高频感应加热方式对碳/碳和碳/碳化锆两种复合防热材料进行烧蚀并产生高速等离子体射流,在下游通过朗缪尔探针和平头柱塞量热计获得不同烧蚀状态下的流场电子数密度和驻点热流。研究结果表明:随着两种材料烧蚀率的增加,下游流场中的电子数密度和驻点热流逐渐降低,表明“黑障”风险和气动加热现象得到缓解;碳/碳化锆材料在降低下游流场的电离度和焓值方面优于碳/碳材料;随着材料前方来流焓值的增大,两种材料烧蚀造成的下游流场电离度和焓值的差异会在一定程度上缩小。
战术数据链网络的介质访问控制层优化控制及性能分析
杨志军, 刘征, 丁洪伟, 柳虔林
2020, 41(2): 305-314. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.012
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计量指标
为解决战术数据链中优先级问题,提出一种基于完全接入策略和非对称门限接入策略的区分优先级两级轮询控制策略,用于战术数据链网络的媒体接入控制中。在该轮询控制策略中,对战术数据链中的低优先级前哨站点采用非对称门限接入策略,对高优先级前哨站点采用完全接入策略;在网络控制站点由高优先级前哨站点转低优先级前哨站点时,将传输服务与转移查询并行处理来降低查询转换期间所耗费的时间,提高轮询系统的效率。运用马尔可夫链和概率母函数方法建立了系统的数学模型,精确解析出各个前哨站点内等待发送的平均信息分组数表达式。结合循环周期2阶特性量近似方法,解析出前哨站点内信息分组平均等待发送时间的近似表达式。仿真实验结果表明,实验值与理论值大致相等且高优先级前哨站点的服务质量优于其他站点,证明理论分析正确,该模型达到了区分优先级的目的。
综合优先级下反导预警相控阵雷达任务调度算法
杨善超, 田康生, 李宏权, 周广涛, 梁复台
2020, 41(2): 315-323. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.013
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计量指标
针对相控阵雷达跟踪多弹道导弹目标时的资源分配问题,提出一种综合优先级下的价值优化调度算法。基于弹道导弹目标特性,构建目标威胁度模型;设计二维优先级表,结合目标威胁度和截止期进行综合优先级规划;基于任务优先级建立任务动态价值函数,并从调度及时性原则出发,构建任务调度的价值优化模型;对遗传算法进行改进,设置自适应选择、交叉、变异算子,并利用该算法求解调度模型;通过仿真实验将所提算法与传统工作方式优先级加截止期调度算法进行性能对比,对任务价值函数参数对调度性能的影响进行分析。结果表明:相比传统调度算法,所提调度算法的调度时间偏移率减小了46%,实现价值率提升了12%.
基于多目标蚁群优化的单类支持向量机相似重复记录检测
吕国俊, 曹建军, 郑奇斌, 常宸, 翁年凤, 彭琮
2020, 41(2): 324-331. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.014
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计量指标
为解决数据源中相似重复记录样本稀少问题,提出一种基于多目标蚁群优化的单类支持向量机相似重复记录分类检测方法。根据记录对中2条记录是否相似,将相似重复记录检测建模为二分类问题,用单类支持向量机进行分类,并且只用不相似重复记录样本对进行训练;选择合适的属性相似度函数计算记录对之间的相似特征向量,将其作为单类支持向量机分类器的输入进行二分类检测;建立以查准率、查全率、特征数量综合最优为目标的多目标特征选择模型,结合训练样本为单类样本的特点,将启发式因子定义为类内散度最小化约束,设计了求解模型的多目标蚁群算法。通过将单类支持向量机算法和支持向量域描述算法、传统二分类支持向量机算法进行对比,结果验证了单类支持向量机算法的有效性和优越性。
超空泡射弹小入水角高速斜入水试验研究
侯宇, 黄振贵, 郭则庆, 陈志华, 刘如石, 罗驭川
2020, 41(2): 332-341. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.015
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计量指标
为研究超空泡射弹小入水角高速斜入水性能,利用高速摄像技术开展了超空泡射弹入水试验。沿水下弹道轨迹的左侧等距布置压力传感器测试压力变化,分析弹体不同侧滑角入水冲击过程的弹道轨迹、喷溅演变和水下压力波传播特征。结果表明:对于射弹小入水角高速斜入水,弹体小侧滑角入水能形成较光滑透明的入水空泡和稳定的入水弹道,较大的侧滑角易造成空泡内严重雾化、弹道轨迹偏转和弹体损坏等现象,严重程度随侧滑角增大而增大;小侧滑角下弹头空化器及圆锥段斜面与水面的撞击使得入水喷溅在俯视下呈左右近似对称的“蝶”状,侧滑角对前半部分喷溅的左右对称性影响较小,对后半部分喷溅的对称性和范围影响较大,前半部分喷溅的对称轴随着侧滑角增大会出现相应偏转;入水冲击产生的水下压力波变化过程可分成两阶段:由弹体和水域冲击产生的初始压力波动阶段和各压力波叠加的高频脉动阶段,两阶段压力波动因侧滑角增加后入水状态的不同而呈现不同的变化特征。
基于罗德里格矩阵变换的水下导航系统校准算法研究
张森, 郭锦标, 吴媛媛
2020, 41(2): 342-349. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.016
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计量指标
针对多正交信号水下导航系统在系统校准时无姿态先验知识的问题,提出采用罗德里格矩阵变换法的系统校准算法,进行发射端的姿态角估计。该方法解决了传统非线性最小二乘法初始值误差过大会导致算法无法收敛的问题,同时不需要非线性近似,避免了线性化带来的误差,计算简便、高效,且没有角度大小的限制,适用范围广。湖试结果表明,系统校准方法无需先验信息,比最小二乘估计法具有更高的估计精度。
柴油机磁场的计算、试验与消磁优化
赵建华, 应宇辰, 郭成豹
2020, 41(2): 350-355. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.017
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计量指标
为研究低磁船舶的柴油机磁性及消磁问题,通过柴油机磁场有限元仿真的计算结果来指导消磁工作。利用磁场分析Comsol软件,建立某型柴油机有限元仿真模型,进行地磁场作用下柴油机产生感应磁场及其空间分布的相关计算。引入磁铁抵消消磁法,通过柴油机和消磁磁阵的一体化仿真,进行优化计算,找到最佳消磁参数。结果表明:柴油机下方9 m平面上,正中心位置磁通密度最大,磁场呈椭圆形分布,磁场强度相对地磁场最大畸变量计算值高达224.35 nT,将测量结果与仿真计算结果进行对比,误差不超过5%,在允许的误差范围内;最佳消磁参数可以使柴油机下方9 m平面上的磁场强度畸变量降低至8.33 nT,降低约95%.
有向切换拓扑条件下考虑暂态响应的多智能体H
∞
一致性控制
周绍磊, 赵学远, 祁亚辉, 王帅磊
2020, 41(2): 356-365. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.018
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计量指标
针对有向切换拓扑多智能体系统带领导者的一致性追踪问题,研究了H
∞
一致性控制方法。通过带有领导者的Laplacian矩阵,将带领导者的一致性追踪问题转化成低维系统的稳定性问题,并给出满足暂态性能指标的充分条件;利用Lyapunov函数法并结合线性矩阵不等式方法,对系统进行了稳定性分析,得到了分布式控制器的设计方法和平均驻留时间条件。该设计方法能够使系统受到随机外部扰动时,系统状态以较小的振荡快速趋于一致,满足暂态响应性能指标。分别在考虑暂态响应、不考虑暂态响应和不受外部扰动3种条件下,对多无人机系统进行了仿真。结果表明,考虑暂态响应的H
∞
一致性控制器能够使系统达成一致,比不考虑暂态响应所设计的控制器能更快地、更平稳地趋于一致,满足暂态性能指标。
TC4 ELI钛合金动态压缩性能及绝热剪切敏感性的研究
徐雪峰, 王琳, 沙彦刚, 杨思琪, 刘安晋, Tayyeb Ali, 张斌斌, 赵登辉
2020, 41(2): 366-373. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.019
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计量指标
通过固溶处理获得不同片层厚度的TC4 ELI钛合金组织,研究片层厚度对材料动态压缩性能及绝热剪切敏感性的影响。利用分离式霍普金森压杆及限位环技术对材料进行应变控制加载,结合金相显微镜和定量金相表征方法,对其微观组织演化进行观察分析。结果表明:随着固溶温度的升高,片层组织TC4 ELI钛合金的片层厚度从3.1 μm降低至1.0 μm;在准静态压缩和动态压缩实验中,随着片层厚度的降低,材料均表现出强度升高且塑性下降的特性;在绝热剪切敏感性实验中,片层厚度更小的合金中绝热剪切带更易产生,即随着片层厚度的减小,材料的绝热剪切敏感性提高。
FeS
2
-CoS
2
多相硫化物正极材料电化学性能研究
耿嘉, 朱艳丽, 吴启兵
2020, 41(2): 374-380. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.020
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计量指标
采用物理机械混合法制备了热电池用FeS
2
-CoS
2
多相正极材料,并探索了Fe、Co含量对热电池放电性能的影响。利用X射线衍射、扫描电镜获得混合硫化物的成分、结构以及表面形貌。实验结果表明:与单相正极材料相比,Fe/Co复合材料不仅保持了FeS
2
高电压的优势,又在一定程度上延长了热电池放电时间;扫描电镜结果显示正极材料放电前后的形貌发生了变化,Li
+
通道随着反应的进行被产物覆盖而减少;当Fe/Co比为1∶4和1∶0.25时,单体电池放电的最高电压分别为1.67 V和1.72 V,且当截止电压为1.25 V时,放电比容量分别为250.7 mA·h/g和167.1 mA·h/g,高于其他比例的多相硫化物。
基于尺寸预测的激光立体成形30CrNi2MoVA工艺参数研究
张震, 王敏, 范华献, 刘广志
2020, 41(2): 381-387. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.021
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计量指标
30CrNi2MoVA钢广泛应用于兵器装备制造行业,采用该材料进行激光立体成形工艺研究。通过回归正交设计方法,结合同轴电荷耦合元件相机对熔池形貌实时监测,选用指数型回归模型得到了激光立体成形主要工艺参数对30CrNi2MoVA钢单道熔覆尺寸的影响规律,明确了影响熔覆层宽度和高度的显著性因素及相应回归方程。光斑直径、激光功率和扫描速率显著影响熔覆层宽度,熔覆层宽度同光斑直径和激光功率呈正相关而同扫描速率呈负相关;扫描速率和送粉率显著影响熔覆层高度,熔覆层高度同扫描速率呈负相关,同送粉率呈正相关。实验验证结果表明:该成形尺寸预测模型准确。基于熔覆层宽高比预测值确定了在3.5 mm光斑直径下成形30CrNi2MoVA钢的工艺参数选择范围,激光功率应处于1 300~3 000 W之间,送粉率在0.7~2.5 r/min之间,扫描速率在5 ~12 mm/s之间。
异常荷载下导弹(火箭)级间连接结构失效分析
田彤辉, 袁杰红, 王青文, 关振群, 陈柏生
2020, 41(2): 388-397. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.022
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依据导弹(火箭)级间螺栓法兰连接结构特点,简化制作两组原理性实验件,设计进行了横向冲击和准静态荷载两种工况作用下连接结构失效实验。通过对比两种加载速率下的破坏结果,分析冲击力、加载力、螺栓响应数据和连接界面开缝位移数据,总结了连接结构的失效机理。此外,建立了针对连接结构失效进程仿真的有限元模型,并通过实测数据对其检验校核。研究结果表明:连接结构在横向异常荷载作用下呈序列失效特点,单个螺栓由于法兰盘“杠杆效应“存在明显弯曲变形,实际失效模式为“拉弯耦合”失效;冲击加载下螺栓材料“应变率效应”不显著,在本构模型的选择上可暂时不考虑动态加载的“应变率效应”;与实测数据对比可见,基于Abaqus显式算法的仿真模型,对连接结构失效进程的模拟误差在15%以内,工程中可以认为数值仿真得出的结论是可靠的。
结构可靠性优化的通用生成函数-序列优化与可靠性评估方法
朱达伟, 周金宇, 庄百亮
2020, 41(2): 398-405. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.023
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通用生成函数(UGF)法在处理随机变量为非正态、功能函数为高度非线性的概率分析问题时具有较大优势。为提高结构可靠性优化求解的精度,提出了一种基于通用生成函数的序列优化与可靠性评估方法。该算法引入高精度可靠性分析方法和偏移向量求解策略完成优化,将迭代过程分为3个环节完成:第1环节利用最小二乘法拟合偏移函数的响应面回归模型,根据模型和许可可靠指标求解偏移向量;第2环节根据所求偏移向量完成确定性优化,得到当前设计点;第3环 节利用UGF法进行可靠性分析和评估,并根据相关约束重新构建偏移函数。算例分析表明,所提方法在保证求解效率的同时提高了优化精度,并很好地解决功能函数为高度非线性时优化结果无法收敛的问题。
基于结构方程模型的武器装备体系涌现性度量模型
齐小刚, 刘学星, 张博孜, 翟豆豆
2020, 41(2): 406-416. doi:
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.02.024
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针对武器装备体系作战能力涌现性难以评估和度量的问题,提出了武器装备体系作战能力涌现性的度量模型。以复杂自适应系统为视角建立作战能力涌现性的概念模型,并剖析体系中各个子系统的内在因素,从而建立评价度量模型作战能力的指标体系;根据指标体系构建线性和非线性涌现的结构方程模型(SEM);结合两种SEM度量模型构造了模型参数结构方程。为验证所提武器装备体系作战能力涌现性度量模型的性能,以某航母编队反舰作战为例,采用结构方程模型分析软件LISREL 8.70得到SEM的参数估计值,进而确定两种SEM结构方程。根据该方程进行作战能力评估,结果显示,与线性涌现的SEM相比,非线性模型更接近实际作战能力。