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2021年 第42卷 第1期    刊出日期：2021-01-29

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论文

激光寻的空地导弹制导控制方法

邹汝平， 陈士超， 陈韵， 张建灵

2021, 42(1):  1-10.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.001

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针对半主动激光寻的空地导弹的精确快速打击需求，提出一种基于测姿陀螺中制导与激光寻的末制导的空地导弹制导控制方法。分析激光寻的空地导弹的制导特性，在弹上仅安装陀螺仪条件下，分别对导弹俯仰、偏航、滚转3个通道构建不同的控制系统结构，通过倾斜稳定控制、姿态控制、比例导引控制以及程序控制的设计与有机结合，实现导弹弹体的稳定控制以及高概率目标截获，并对高精度激光启动照射时间的确定进行研究。飞行试验结果表明，采用该方法可实现激光寻的空地导弹的稳定控制，飞行所得弹道和弹体姿态结果与理论设计相吻合。

基于模型预测控制的轮毂电机驱动车辆防侧翻控制

王志福， 白金， 黄康伦， 王军， 王阳， 梁常春， 王瑞

2021, 42(1):  11-25.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.002

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针对8×8轮毂电机驱动车辆侧翻稳定性问题，提出基于模型预测控制的主动防侧翻控制策略。采用分层控制结构设计车轮转角和电机转矩的分配控制策略，以充分发挥研究对象各轮转矩、转角独立可控的特点开展稳定性控制；基于模型预测控制方法设计主动防侧翻控制策略，并简化滚动优化算法，使运算量降低以保证实时性；通过重型车辆模拟分析软件Trucksim与数学仿真软件MATLAB/Simulink联合仿真实验以及比例模型车辆试验进行验证。结果表明，通过所提分层控制策略与基于模型预测控制的主动防侧翻控制策略，车辆可以避免侧翻失稳，能够准确跟踪驾驶员期望的行驶轨迹。

基于贝叶斯方法的兰利法测试引信解除保险距离数据处理

赵新， 纪永祥， 刘社锋， 陈众， 宁小磊

2021, 42(1):  26-32.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.003

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针对兰利法测试引信解除保险距离试验使用的试验样本量较少与评价误差较大的矛盾，提出应用贝叶斯方法处理兰利法测试引信解除保险距离数据。该方法建立贝叶斯数学模型，明确先验分布选择和后验分布形式，利用试验数据确定先验分布超参数，再根据先验信息求解后验分布。仿真和试验结果表明：新方法能够改进兰利法本身对方差精度的影响，使方差精度提高20%；减小了估计引信解除保险距离95%点、5%点的误差，将误差控制在5%以内；能够对试验条件造成试验结果不一致的情况进行修正，获得了修正均值和方差的关系；贝叶斯方法处理兰利法测试引信解除保险距离试验数据能够修正兰利法的方差偏差，也能减弱试验条件对结果的影响，在引信解除保险距离试验中具有应用价值。

基于旋转阀的固体火箭发动机燃烧室压强振荡特性

席运志， 王宁飞， 李军伟， 张智慧

2021, 42(1):  33-44.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.004

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针对基于旋转阀的固体推进剂压强耦合响应函数测试系统存在不易进行相位角测量、压强振荡及内流场分析的难点，设计一套旋转阀冷流实验系统，建立对应的压强振荡理论计算模型和三维瞬态内流场仿真模型，研究燃烧室压强振荡及其内流场特性。开展不同排气频率的冷流实验和理论计算，并与仿真模型进行对比。结果表明：仿真计算中单个转子排气通道周期性摆动运动可代替多转子排气通道单向旋转运动，且误差小于1%；仿真计算获取的排气周期与实验对比的误差小于1.2%；对于压强峰-峰值，仿真比实验小且相差数值由20 Hz的0.019 MPa降低至300 Hz的0.001 MPa，验证了仿真模型的有效性；为后续研究旋转阀工作过程中燃烧室压强振荡及流场变化提供了新的思路和途径。

聚能射流侵彻隔板形成的前驱冲击波起爆不同温度炸药特性

赵聘， 陈朗， 李金河， 鲁建英， 伍俊英

2021, 42(1):  45-55.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.005

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弹药在聚能射流作用下的反应机制和响应规律，对弹药安全性研究具有重要意义。针对隔板中前驱冲击波起爆炸药机制及炸药温度的影响，开展实验和数值模拟研究。设计大尺寸装药聚能射流侵彻不同厚度隔板，起爆加热炸药的实验装置，采用上下两端加热和侧面保温的方式，实现炸药均匀加热和温度控制。选取黑索今(RDX)含铝(Al)炸药(炸药配方质量比：RDX∶Al∶粘结剂为61%∶30%∶9%)在不同温度和隔板厚度下进行射流侵彻起爆实验，基于脉冲X光高速照相法，观测射流侵彻过程及炸药爆轰波成长。建立考虑炸药温度变化的射流起爆炸药计算模型，对射流侵彻隔板形成的前驱冲击波起爆炸药进行数值模拟。结果表明：射流侵彻厚隔板形成的前驱冲击波，先于射流到达炸药表面，在传入炸药一定深度后起爆炸药。入射压力介于3.1 GPa和5.13 GPa 之间，炸药发生隔板中前驱冲击波起爆，入射压力高于5.13 GPa为直接冲击起爆。RDX含铝炸药温度对前驱冲击波起爆炸药有很大影响，在25~111 ℃时，随着温度升高，炸药受粘结剂软化的影响为主，RDX含铝炸药对冲击波感度降低；但超过一定温度后，在111~150 ℃时，粘结剂的影响减弱，冲击感度主要受RDX炸药感度的影响，冲击感度又会增加。

核爆炸对地冲击作用下土体运动特性等效模拟

荣吉利， 宋逸博， 王玺， 郭振， 项大林， 吴志培

2021, 42(1):  56-64.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.006

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核爆炸存在多场耦合效应、强非线性以及岩土介质大变形等问题，使核爆炸对地冲击波成分复杂，难以对核爆炸对地冲击效应进行准确仿真。为解决上述问题，提出一种综合考虑感生冲击波与直接冲击波叠加效应的核爆炸对地冲击准确描述方法，并建立了仿真模型。以美军某试验为例对核爆炸对地冲击作用下的土体运动特性进行分析，捕捉到了由冲击波超压引发的感生冲击波，揭示地面及地表浅层目标在遭受空气冲击波作用的同时还承受感生冲击波的作用，完整的核爆炸对地冲击效应是感生冲击波与直接冲击波联合作用的产物。仿真结果与美军试验数据^［3］、TM 5-858-2手册经验公式^［8］计算值相吻合，证明了该仿真方法的正确性，可为地面及地下结构在核爆炸对地冲击效应下的强度校核提供有效的参考。

基于马尔可夫链的军用Ad hoc网络可用性建模

傅妍芳， 王赞， 苏一昶， 戴飞， 钟联炯， 郭登登， 卢颖， 梁洪涛

2021, 42(1):  65-73.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.007

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军用通信网络的规模和复杂程度日益扩大，迫切需要一种高可用性网络来满足用户对高可靠服务的需求，而网络可用性的定量研究,对战术通信网络可靠性能评估具有重要意义。针对战术Ad hoc网络的移动和故障因素，建立了基于马尔可夫链的网络可用性模型，通过分析带有冲突避免的载波侦听多路访问传输机制，研究影响网络业务主要因素的延时模型。在此模型基础上，根据统计学原理，提出一种基于故障的移动Ad hoc网络业务可用性定量评估模型。以某典型陆军战术分队通信网为例，分析了网络可用度与节点个数、传输速率、报文长度等核心指标的关系,通过仿真验证了分析结果的有效性。

基于雷达天线方向图的压制干扰暴露区建模

夏栋， 王守权， 包中华， 曹运合

2021, 42(1):  74-82.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.008

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当前的雷达暴露区模型不够精确，需要考虑雷达天线方向图对干扰效果的影响。为实现突防策略的科学选择，引入雷达天线方向图对烧穿距离的计算方法进行改进，建立雷达天线方向图修正下的雷达暴露区模型。在对新模型进行分析的基础上，给出单部干扰机对雷达实施压制干扰时被掩护目标的突防策略，即突防方向应选择天线副瓣极大值处。针对移动雷达平台，对多部干扰机同时实施压制干扰的雷达暴露区进行仿真和分析，得到存在多部干扰机时的目标突防策略：多部干扰机相对于雷达的夹角小于一定值并且等于天线副瓣极大值对应的角度时，雷达暴露区毛刺稀疏，突防方向在很大的角度范围内都可以得到非常理想的压制干扰效果。仿真结果表明，基于新模型下的烧穿距离随角度变化关系与试验结果一致。

复杂电磁环境下末制导雷达工作状态实时判别方法

雷震烁， 刘松涛， 温镇铭， 葛杨

2021, 42(1):  83-90.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.009

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准确判别末制导雷达工作状态是推断敌方导弹威胁程度、评估我方电子战系统干扰效果的重要前提之一。针对复杂电磁环境下，由于信号不准确、不完整导致末制导雷达工作状态判别准确率低的问题，提出复杂电磁环境下末制导雷达工作状态实时判别方法。判别时基于状态断点离散方法将工作状态相同、特征值接近的样本归为一类，使得离散区间的划分更加合理，增强判别方法抗噪声能力；采用不完整信息基本概率分配（BPA）修正方法，通过相似度修正因子对支持向量机输出的BPA进行修正，在不引入人为误差情况下实现对不完整信息的利用。仿真实验表明，该判别方法有效提高了末制导雷达工作状态判别准确率。

基于单点激光检测的枪弹弹头快速匹配系统

潘楠， 潘地林， 蒋雪梅， 刘益， 钱俊兵， 赵成俊

2021, 42(1):  91-99.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.010

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枪弹弹头膛线痕迹具有不易破坏、难以伪装、唯一性和鉴定价值高等特点，其对于枪支批量建档、确定作案枪支等均具有十分重要的意义。针对基于显微镜检测、分段照相的传统弹头膛线痕迹匹配方法存在耗时长、效率低、受主观因素影响大，无法进行量化分析的缺点，设计一种基于单点激光检测的枪弹弹头快速匹配系统。该系统对弹头进行圆心位置和圆柱轴线的自适应调整，利用激光位移传感器对枪弹弹头表面膛线痕迹沿圆周方向进行360°环绕检测，多次检测数据叠加并利用广义形态滤波将检测数据进行降噪处理后，再利用皮尔逊相关系数进行痕迹相似度匹配计算，实现弹头痕迹快速匹配。实验结果表明，弹头快速匹配系统具有检测精度高、匹配速度快、对弹头表面纹理无破坏等优点，既可用于弹头之间的一对一数据匹配，也可用于一对多数据匹配，可以有效应用于枪支批量建档和确定作案枪支的作业中。

基于局部时均Navier-Stokes模型的分域计算方法

罗倩， 胡常莉

2021, 42(1):  100-107.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.011

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基于标准局部时均Navier-Stokes模型中控制参数f_k的取值特点，提出一种基于分域思想的计算方法。针对不同的流域采用不同的f_k值，实现在同一个计算流域设置不同湍流模型的效果。应用该方法分别计算绕方柱的单相流动和绕Clark-y水翼的非定常空化流动，并将计算结果与相应实验结果进行对比。结果表明：数值计算得到的方柱表面压力系数分布以及流场中不同截面处的速度分布均与实验结果吻合较好；新方法可以很好地捕捉到Clark-y水翼吸力面空穴形态随时间的演化过程，以及水翼升力系数随时间的波动规律。

附体对分层流中潜艇水动力特性的影响

刘双, 何广华, 王威, 高云

2021, 42(1):  108-117.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.012

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为探讨密度分层流中附体对潜艇周围流场及阻力特性的影响，基于雷诺平均方程建立一种用于模拟密度分层流中水下潜体航行特征的计算流体力学模型。采用SUBOFF潜艇模型进行收敛性研究，并与实验结果进行对比验证数值模型的精确性；采用该模型模拟得到加装不同附体工况下的潜艇以不同航速航行时的水动力特性，并结合压力变化分析相关结果产生的原因。结果表明：附体对分层流中潜艇水动力特性的影响与航速高低有关；在弗劳德数为0.5附近，潜艇兴波阻力系数达到最高；附体带来的潜艇表面曲率突变会引起较大的压力变化；所建模型展示了潜艇的航行尾迹特征，并对密度分层流中水下潜体运动问题模拟方法的选取及潜艇附体的优化设计具有一定参考价值。

电热涂层在红外示假中的应用

杨辉, 何超, 潘家亮, 贾其, 何猛, 徐鑫

2021, 42(1):  118-123.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.013

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为有效提高假目标的示假效果，开展电热涂层红外示假理论和试验研究。对电热涂层模拟目标温度进行理论分析，通过电热涂料的配方设计制备不同电导率的涂层，串联接入电路后形成3个热图斑点。在假目标样机上进行应用试验。结果表明：不同电阻率梯度的电热涂层可有效实现目标的红外模拟；电热涂层整体的热补偿红外示假效果优良；电热涂层在红外示假方面具有广阔应用前景。

Ti-6321钛合金力学性能和抗弹性能

黄竣皓, 王琳, 刘小品, 徐雪峰, 刘安晋, Tayyeb Ali, 周哲, 宁子轩, 杨佳彬, 张斌斌, 程兴旺

2021, 42(1):  124-132.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.014

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以等轴、双态、魏氏组织的Ti-6321钛合金为研究对象，开展力学性能试验及抗弹性能试验，获得了钛合金的静动态力学性能、抗弹性能及其靶板的宏微观损伤特征。分析组织结构对钛合金靶板抗弹性能、失效机理的影响，以及力学性能与靶板抗弹性能的关联性。研究结果表明：等轴组织Ti-6321钛合金具有较好的静态与动态强度，表现出最佳的抗弹性能，魏氏组织抗弹性能较差，双态组织介于其中；Ti-6321钛合金的动态力学性能，包括动态流变应力和冲击吸收功，均与其抗弹性能表现出较好的正相关性；微观损伤显示，不同组织的钛合金靶板均出现了绝热剪切现象，等轴组织靶板中出现的绝热剪切带数量少、长度短、分叉汇合最少，魏氏组织靶板中绝热剪切的数量多、长度长、分叉汇合多。

POZD涂层钢筋混凝土板抗震塌性能

杨建超， 汪剑辉， 陈力， 孔德锋， 赵洪祥

2021, 42(1):  133-140.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.015

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为研究POZD涂层钢筋混凝土板在接触爆炸作用下的抗震塌性能，对3种试验模型开展不同梯恩梯（TNT）当量的接触爆炸试验。通过对试验模型的毁伤状态观察及数据统计，研究分析了POZD涂层的破坏模式和抗震塌机理。结果表明：POZD涂层钢筋混凝土板具备较为优越的抗震塌性能，随着涂层厚度的增加，抗震塌能力逐渐增强，且震塌系数呈线性减小趋势；钢筋混凝土板喷涂8 mm厚POZD涂层后，抗震塌能力远优于内衬3 mm厚Q235b钢板；在集团装药接触爆炸（球面波）作用下，POZD涂层的毁伤模式为圆锥状鼓起，该鼓起为混凝土碎块和冲击波的复合冲击作用下出现较大塑性变形所致；当冲击荷载超过POZD材料的极限抗拉强度时，除在锥尖处出现较小的圆孔状剪切破坏外，涂层仍能保持整体完好并持续有效约束混凝土碎片，不致产生大面积震塌破坏；在高应变率、强动载作用下，POZD涂层仍然能够保持大变形、高塑性特性，通过自身大变形吸收冲击波能量，约束混凝土碎片，起到较好的抗震塌效果。

面向复杂障碍场的多智能体系统集群避障模型

张超省, 王健, 张林, 王娅

2021, 42(1):  141-150.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.016

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针对在地面战场中机器人集群执行任务时的避障问题，建立复杂障碍场中多智能体系统集群避障模型。障碍体采用多边形进行几何建模，减少最小外接圆（球）描述时造成的通道变窄或堵死的概率。基于人工势能方法，给出智能体与智能体、智能体与障碍体、智能体与目标相互作用的数学模型和求解流程：以智能体外心与多边形障碍体内心、外心、边的相互关系，确定障碍体的排斥边和排斥区域；以智能体外心、多边形障碍体边以及目标的相互关系，确定多边形障碍体的捕获边和智能体的临时目标，解决智能体被多边形障碍体边捕获的问题。仿真结果表明：不论静态目标还是动态目标，该模型都可以实现多智能体系统的集群避障控制，验证了其实用性和有效性。

无人机新型水动力弹射动力学特性

张振华， 吴向阳， 李春萍， 张吉智， 魏列江， 王飞

2021, 42(1):  151-158.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.017

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针对现役无人机气压、液压弹射方式结构复杂、功率受限等问题，提出一种新型无人机水动力弹射方案，利用高压水高速喷射产生的反推力作为弹射动力，实现无人机加速起飞。综合弹射器气室状态方程和水室动量方程、喷管能量方程和动量方程、弹射负载力平衡方程等建立高压水高速喷射与弹射负载运动耦合的非线性弹射动力学模型，数值解析了弹射速度与位移、喷管喷射速度和反推力、弹射器气室压力等变化规律，以及弹射器直径、喷管直径和充气压力对弹射性能的影响。结果表明：随着弹射时间增加，弹射速度与位移分别近似呈对数曲线状、指数曲线状增大，喷管喷射速度和反推力、弹射器气室压力呈抛物线状显著下降；当弹射器直径为200 mm、弹射器长度为2 400 mm、 喷管直径为20 mm、充气压力为31.5 MPa时，能够将150 kg无人机在16.62 m内加速至25.03 m/s；增大弹射器直径对弹射性能影响不利；增大喷管直径对弹射速度影响不大，但会显著缩短弹射时间和距离、增大弹射过载；在弹射过载满足要求前提下适当增大弹射器充气压力，可减小弹射时间和距离并有助于增大弹射速度。

深度相机与微机电惯性测量单元松组合导航算法

张福斌， 林家昀

2021, 42(1):  159-166.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.018

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针对室内非结构环境下，全球定位系统、无线电定位等定位手段使用困难，轮式里程计在楼梯等场合易出现打滑或空转而误差较大，单一视觉传感器或微机电系统（MEMS）惯性测量单元（IMU）很难实现高精度自主定位，以及传统的视觉与MEMS IMU组合导航算法复杂、计算量大、导航精度低等问题，提出一种适用于室内的深度相机与MEMS IMU松组合导航算法。MEMS IMU预积分结果作为改进迭代最近点（ICP）算法的迭代初值，大幅减少了迭代次数；通过深度相机和MEMS IMU分别计算载体的位置并作差运算，将位置差值作为量测信息，使用扩展卡尔曼滤波估计MEMS IMU的导航误差，修正航位推算的结果；利用Kinect v1深度相机和MTI 100-IMU搭建的平台进行实验验证。结果表明，基于MEMS IMU辅助的改进ICP算法能够减少迭代次数约50%，基于位置差值的深度相机与MEMS IMU松组合算法导航定位误差小于总里程的10%.

30Cr2MoV枪管钢碳化物溶解与析出规律

何星, 胡春东, 王子萌, 陈越伟, 韦习成, 李峻松, 董瀚

2021, 42(1):  167-174.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.019

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枪管钢重要发展方向是采用二次硬化效应确保高温强度，然而这类钢韧性普遍偏低。为改善韧性，研究了30Cr2MoV新型二次硬化枪管钢中碳化物溶解与析出规律及其对韧性的影响。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、碳复型和相分析技术对碳化物进行表征，结果表明：随着淬火温度（850~1 050 ℃）升高，碳化物溶解越多，回火时二次硬化相析出动力越大；在950 ℃温度（略低于MC型碳化物全固溶温度）淬火时，奥氏体晶界处未溶MC型碳化物可有效抑制原奥氏体晶粒长大，冲击功保持较高水平（107 J）；在950 ℃温度淬火后回火时，随着回火温度（600~700 ℃）升高，M₃C型碳化物不断溶解，M₂C型碳化物逐渐析出，M₇C₃型碳化物在略小于650 ℃时开始析出，MC型碳化物含量几乎不变，碳化物总量减少约14%；在600 ℃、625 ℃和650 ℃温度回火时冲击断口分别呈准解理、解理和韧性断裂；625 ℃温度时解理断裂原因可能是在625 ℃温度回火时M₃C型碳化物向M₂C型碳化物转变过程中发生了晶内强化和晶界弱化、有害元素向晶界偏聚和碳化物粗化。

基于梯度搜索法的非线性结构可靠性分析方法

陈鹏霏， 和鹏， 于泰龙， 刘巧伶

2021, 42(1):  175-184.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.020

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很多工程结构具有非线性特征强且功能函数为隐式的特点，以往方法难以精确、高效地分析其可靠性，为此提出一种基于梯度搜索法的强非线性结构可靠性灵敏度分析方法。根据工程结构的隐式功能函数，利用差分法计算初始抽样点附近的梯度信息；基于验算点梯度搜索法，获得与抽样点对应的距极限状态曲面距离最小的极限状态点，过该点依据Taylor展开法将极限状态曲面线性展开；在线性化的极限状态面上继续确定抽样点，并采用高次梯度搜索法继续寻找极限状态曲面上的对应点；经若干次迭代搜索，获得一组极限状态曲面附近的训练样本，在此基础上采用多项式函数、响应面函数等拟合极限状态方程，计算可靠度及可靠性灵敏度。研究结果表明，与重要抽样法、二次响应面法和经典验算点法比较，新方法具有计算精度高、抽样次数少的优点，适用于强非线性隐式结构的可靠性分析问题。

静载拉伸和低周疲劳下Q235钢磁声发射特性

李志农, 曾文钧, 闻庆松, 沈功田, 沈永娜

2021, 42(1):  185-191.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.021

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为揭示应力与磁声发射的关系以及明确磁声发射与铁磁性金属材料疲劳状态的关系，建立Q235钢静载拉伸的力-磁耦合模型和低周疲劳寿命模型，开展磁声发射的应用与理论研究。从有限元仿真的角度分析静载拉伸下磁声发射信号产生机理，根据低周疲劳仿真结果设计磁声发射低周疲劳试验。通过自行搭建的试验平台，验证建立的静载拉伸模型和低周疲劳模型，研究静态拉伸和低周疲劳两种状态下的磁声发射信号规律。结果表明：在静载拉伸下，在弹性范围内磁导率随着拉应力的增大呈现出线性增大的趋势，导致试件上的损耗增大，同时磁声发射信号变弱，磁声发射信号的均方根电压和包络面积呈下降趋势;在低周疲劳下，Q235钢低周疲劳寿命可以通过Smith-Watson-Topper模型进行预测，且Q235钢磁声发射信号的振幅、脉冲计数特征参数随着循环周次的增大也呈现出下降的趋势;研究成果明确了应力对磁声发射的影响以及疲劳状态对磁声发射的影响，为磁声发射的特征提取与模式识别提供了理论参考依据。

装备伴随抢修任务分配决策方法

王少华， 吕会强， 董原生， 张远

2021, 42(1):  192-198.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.022

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针对陆军装备现地抢修任务强度大、抢修期短、力量分散的特点，提出多抢修组条件下装备战场伴随抢修的组织实施流程，并分析了多抢修组条件下装备伴随抢修决策优化问题。综合抢修任务总完成量和抢修耗时建立决策优化目标函数，以抢修时间为硬约束条件，建立了多抢修组装备伴随抢修决策优化模型。为解决高维决策空间求解难题，通过改进遗传算法确定了任务分配和抢修顺序联合决策求解方法。案例分析表明，该模型适于解决多抢修组伴随抢修任务分配和路线规划问题，求解算法具有一定的稳定性。

考虑随机共因失效的战时合成部队任务成功概率仿真评估

王双川， 贾希胜， 胡起伟， 曹文斌， 郭驰名

2021, 42(1):  199-208.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.023

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共因失效是装备遂行作战任务过程中存在的一种常见现象，是影响战时装备任务成功概率的重要因素。分析合成部队装备层次结构，构建合成部队作战任务剖面，并对合成部队装备共因失效和维修保障特点进行分析；以合成部队进攻阶段任务为研究对象，提出合成部队任务成功要求；充分考虑随机共因失效、多种类装备、多作战单元协同作战、随机任务时间、换件修理时间等复杂因素对战时合成部队任务成功性的影响，建立基于蒙特卡洛方法的合成部队作战任务成功概率仿真评估模型；通过算例，验证仿真模型的可行性和有效性。研究结果表明：所建模型能够用于战时合成部队任务成功概率评估和作战任务时间的规划；合理配置各类备件的携行数量，可以提升战时合成部队任务成功概率。

研究简报

高速旋转炮弹宽海拔弹道解算方法

丁天宝， 何朝， 王良明， 林智伟

2021, 42(1):  209-213.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.024

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为彻底改进传统以实弹射击试验为主研制射表的方法，创建了适应宽海拔高速旋转弹弹道解算新方法。建立弹丸非线性姿态运动数学模型，用于计算起始扰动对平均弹道影响；建立弹丸阻力系数随海拔高度变化模型、弹道符合系数与射角关系模型，用于计算高原空气阻力随海拔非线性变化对高原弹道的影响；提出高原和平原射表交接阶梯抑制方法，减小平原射表和高原射表在衔接高度段的原理误差。研究结果表明，新型弹道解算方法和用该方法设计的高原射表经某自行高炮试验证明，具有较高的精度，适用于在0~4 500 m宽海拔范围作战使用。

飞秒激光烧蚀黑索今的分子动力学模拟

伍俊英， 杨利军， 李姚江， 陈朗

2021, 42(1):  214-224.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.025

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利用飞秒激光的超短脉冲时间和超高能量密度的特点，可以实现对炸药的精密加工和纳米含能材料的制备。深入认识飞秒激光烧蚀炸药机理是发展飞秒激光加工技术的基础。采用反应分子动力学方法，基于ReaxFF/lg反应力场，对不同飞秒激光能量作用黑索今(RDX)过程进行分子动力学模拟，分析RDX初始分解反应路径、粒子扩散逃逸特征，研究不同飞秒激光能量作用下RDX的烧蚀机制。结果表明：在不同飞秒激光能量作用下，RDX的烧蚀机制不同。当激光能量较高时(激光能量1.0 mJ/pulse,激光能量密度51 J/cm²)，RDX瞬间发生分解反应，产生高温高压等离子体，产物中有大量的单原子、离子以及小分子产物；当激光能量较低时(激光能量0.2 mJ/pulse,激光能量密度10.2 J/cm²)，RDX主要以完整分子形式气化扩散逃逸，炸药以光机械烧蚀机制去除；在飞秒激光烧蚀炸药过程中，逃逸的粒子速度极高，粒子难以向未烧蚀区域传递能量，不会引发热扩散效应，因此能够实现对炸药的冷加工。