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    2021年 第42卷 第3期    刊出日期:2021-03-31
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    2021, 42(3):  0. 
    摘要 ( )   PDF (917KB) ( )  
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    履带车辆纵向与垂向耦合动力学模型及功率特性
    李春明, 吴维, 郭智蔷, 苑士华, 陈思
    2021, 42(3):  449-458.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.001
    摘要 ( )   PDF (6763KB) ( )  
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    越野工况履带车辆动力学是车辆越野行驶能力预测的理论基础。考虑高机动履带车辆越野行驶纵向运动和垂向运动耦合效应,提出履带车辆纵向与垂向耦合动力学建模方法。建立车辆耦合动力学模型,对车辆在典型路面上的行驶性能进行仿真,并进行实车测试验证,进而量化分析履带车辆系统的功率特性。仿真结果表明:该模型可以表征车辆在不同类型路面上行驶的动力学响应特性;在越野工况下,车体垂向、俯仰等运动将消耗部分功率,对车辆行驶速度提升有一定影响;在越野路面上行驶的履带车辆瞬时非纵向运动功率数值波动范围大,随着路面条件变差以及速度提高,非纵向运动功率占总输入功率比例增加,对总功率的需求也越大,限制了驱动功率的有效利用。研究结果可用于高机动履带车辆动力学模型构建以及车辆功率流分析。
    双侧独立电驱动履带车辆自动机械变速器线控换挡控制方法
    赵屹东, 陈慧岩, 胡家铭
    2021, 42(3):  459-467.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.002
    摘要 ( )   PDF (3825KB) ( )  
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    为应用自动机械变速器(AMT)实现双侧独立电驱动履带车辆的换挡,降低换挡控制难度,设计非道路行驶时的换挡控制方法。基于无离合器、有同步器的两挡行星AMT,通过线控系统及纯电动换挡机构进行换挡操纵;对驱动电机调速以实现主动同步,接近同步后开始挂挡,由同步器辅助精确同步;使两侧变速器同时开始换挡,但不要求两侧精确同时完成。在软土路面进行实车正向行驶试验,连续换挡多次均成功,换挡过程稳定流畅。试验结果表明:同步器未明显发生锁止与磨损;升挡及减挡时间均会随换挡起始车速的增高而增加;换挡起始车速不变时,升挡时间常大于减挡时间;两侧换挡用时差异性较小,基本同时完成;换挡期间,外界影响主要表现为行驶阻力,导致车辆减速,车辆未因路面的随机差异性而出现两侧明显差速现象。
    柴油机电动可变气门正时机构特性
    于飞, 刘波澜, 颜超, 韩耀辉, 王文泰
    2021, 42(3):  468-477.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.003
    摘要 ( )   PDF (3849KB) ( )  
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    高强化柴油机通过实现米勒循环可有效控制爆发压力,进气门晚关角的加大导致有效压缩比的进一步降低,带来启动困难的技术问题,采用可变气门相位技术可有效兼顾爆发压力与柴油机启动的关系。研究设计一种全新的电动可变气门相位控制机构模拟试验装置,该装置由无刷直流电机、少齿差型减速机构及相关的测控系统组成,可实现高响应的相位调节,调节精度为±0.116°. 依 据机构的特征建立系统的数学模型,对电机特性进行试验校核,分析基本调节特性,优选控制初始PID参数。开展模拟台架试验研究,验证正时基本调节特性、启动调节特性及电压影响特性。结果表明:所设计的电动可变气门正时机构可实现基本的正时角度调节,兼顾米勒循环配气相位与启动工况配气相位;启动工况下5 s即可到达最大晚关角;模拟试验条件下,蓄电池电压降低对相位角提前有较大影响,但并不影响相位角延后。
    变海拔环境下离心压气机叶轮多场应力响应
    洪舟振森, 张虹, 马朝臣, 吴新涛
    2021, 42(3):  478-486.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.004
    摘要 ( )   PDF (7991KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对车用涡轮增压器离心压气机叶轮在变海拔环境下可能出现的静强度失效问题,开展了叶轮在变海拔环境下多场载荷及应力响应的变化规律研究。采用单向稳态流体与固体耦合的方法,计算了叶轮在气动载荷、热载荷以及离心载荷作用下的单场应力以及多场耦合应力。结果表明:在真实流量、真实转速不变,仅根据海拔高度不同改变进气压力与进气温度时,叶轮进口流动角随着海拔升高而增加,导致高海拔环境下长叶片前缘静压差较大,最大气动应力从长叶片尾缘转移到前缘,叶轮的热载荷、热应力以及最大多场耦合应力随海拔升高而减小;在增压发动机工况不变时,随着海拔的升高,叶轮气动应力与热应力的绝对变化较小,压气机转速上升带来较大的离心应力增幅,进而导致耦合应力的增加。
    多管火箭武器箱式复合材料定向器长期堆码贮存吸湿-蠕变耦合行为预测
    孙同生, 朱隽垚, 于存贵, 杨文超, 徐强
    2021, 42(3):  487-498.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.005
    摘要 ( )   PDF (7883KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为研究多管火箭武器箱式复合材料定向器长期堆码贮存吸湿-蠕变耦合行为,在Schapery非线性模型中引入湿移位因子,推导考虑吸湿效应的三维正交各向异性非线性蠕变本构模型。制备E-玻璃纤维/6509环氧树脂复合材料层压板,开展吸湿试验、静态力学性能试验和短期蠕变-回复试验,获得复合材料吸湿特性参数和吸湿率、应力相关非线性蠕变参数。采用有限元方法建立湿扩散-非线性蠕变耦合数值分析模型,预测箱式复合材料定向器贮存15 a后的蠕变变形。结果表明:在一般条件军用仓库中,贮存1 a时间后水分扩散到定向器内表面,贮存8 a后定向器基本达到饱和吸湿状态;所有20根定向器的最大残余变形位置都位于第2、3定位安装环之间,并且在三维 空间内近似呈马鞍状分布;上下两行中间位置定向器的残余变形最大,最大值为0.38 mm;左右两列中间位置定向器的残余变形最小,最小值为0.33 mm.
    气溶胶环境影响下连续波激光引信回波特性
    宋承天, 张垚彦, 刘强, 刘博虎
    2021, 42(3):  499-510.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.006
    摘要 ( )   PDF (7323KB) ( )  
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    激光引信具有定距精度高、抗电磁干扰的优点,但其易受烟尘等气溶胶粒子的干扰。基于蒙特卡洛仿真方法研究连续波激光引信在气溶胶干扰环境下回波信号特性。构建气溶胶粒子各种散射作用下连续波激光回波信号模型,包含粒子后向散射信号、经粒子散射的目标信号与目标回波信号3种类型,模型中的气溶胶消光系数和散射系数根据光子的空间位置坐标、气溶胶浓度分布和粒径分布而动态变化。分析不同浓度条件下信号时频域特性、信噪比等特性与激光波长、气溶胶粒子粒径等因素间的关系。仿真及实物实验结果表明:在气溶胶低浓度条件下,回波信号谱峰集中于与目标距离相关的频率处,并未出现干扰谱峰;当浓度超过中度条件时,既存在目标谱峰也存在干扰谱峰;达到重度干扰时,干扰谱峰则可能会强于目标谱峰;随着气溶胶浓度增加,信号信噪比降低;对于400~1 100 nm波长范围的激光,粒子粒径分布在20~100 μm时信噪比相对较高。
    基于旋转阀的固体推进剂压强耦合响应测试方法
    席运志, 李军伟, 陈雪莉, 韩磊, 王宁飞
    2021, 42(3):  511-520.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.007
    摘要 ( )   PDF (7201KB) ( )  
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    针对固体发动机燃烧不稳定问题,提出一种基于旋转阀的固体推进剂压强耦合响应测试方法,并对应设计了一套可开展冷气和推进剂点火实验的旋转阀实验系统。通过23 Hz、46 Hz、69 Hz 3种不同振荡频率的冷气实验及理论计算,发现两种结果对比误差最大值为4.35%,验证了圆光栅定位组件测试旋转阀次级排气通道面积和压强延迟时间的有效性。进行23 Hz、46 Hz、69 Hz、 115 Hz、138 Hz 5种振荡频率的固体推进剂点火实验,结果表明:燃烧室平均压强受振荡频率的影响,由23 Hz的2.88 MPa减小至138 Hz的2.523 MPa;被测推进剂的压强耦合响应函数受振荡频率影响较小,维持在0.80±0.13;该旋转阀方案可行和可靠。
    高超声速飞行器的自适应容错控制
    岳彬, 马文, 呼卫军
    2021, 42(3):  521-529.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.008
    摘要 ( )   PDF (2752KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对高超声速飞行器同时存在多源干扰和执行机构故障的问题,提出一种自适应容错控制策略,建立多源干扰和执行机构故障同时存在的飞行器模型。设计一种自适应可重构复合控制器,通过动态调节控制器参数补偿执行机构故障对姿态控制系统的影响。对多源干扰的上界进行估计,并结合双曲正切函数补偿多源干扰的影响,使得所设计的控制器在多源干扰和执行机构故障同时存在情况下具有优良的控制性能。虚拟控制指令微分量求解困难,为此在控制器设计中使用1阶滤波器对虚拟控制指令进行滤波处理,避免了复杂的求导过程。利用Lyapunov方法证明了所设计控制器的渐进稳定性,仿真算例结果表明了自适应容错控制策略的可行性和有效性。
    不同强度混凝土及钢筋对钢筋混凝土柱抗爆性能的影响
    闫俊伯, 刘彦, 李亚飞, 徐梓熙, 黄风雷
    2021, 42(3):  530-544.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.009
    摘要 ( )   PDF (8209KB) ( )  
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    以钢筋混凝土(RC)柱在爆炸载荷作用下的毁伤和防护为背景,研究新型材料超高性能混凝土(UHPC)、高强混凝土(HSC)和高强钢筋(HSS)对RC柱在近距离爆炸载荷作用下的动态响应。利用有限元显式动力分析软件LS-DYNA建立RC柱三维有限元模型,该模型运用光滑粒子流体动力学方法考虑了压缩碎裂和震塌局部效应。通过实验验证数值仿真算法、材料模型和参数的正确性,详细研究了UHPC、HSC和HSS对RC柱抗爆性能的影响。结果表明:相同比例距离0.8 m/kg1/3 下,与低强度混凝土柱(抗压强度30 MPa)和HSC柱(抗压强度80 MPa)相比,抗压强度140 MPa UHPC柱承受的最大梯恩梯药量提高10倍;HSS与UHPC组合增加了柱的脆性,RC柱更易发生剪切破坏。
    基于视频的装甲车和飞机检测跟踪及轨迹预测算法
    张永梅, 赖裕平, 马健喆, 冯超, 束颉
    2021, 42(3):  545-554.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.010
    摘要 ( )   PDF (13944KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对当前视频目标跟踪算法跟踪多目标容易跟丢的问题,以视频中的装甲车、飞机为研究对象,研究一种改进跟踪学习检测(TLD)的视频多目标检测跟踪算法。对于跟丢的目标,利用Kalman滤波算法的预测功能跟踪视频中典型目标的轨迹,并采用Kalman滤波算法跟踪的轨迹来弥补TLD算法丢失的部分,从而获得视频中典型目标的完整轨迹,以提高视频多目标跟踪的准确率。由于现有轨迹预测算法存在准确性较差的局限性,提出一种基于社交长短时记忆(Social-LSTM)网络的视频典型目标轨迹预测算法,将上下文环境信息和多个目标轨迹之间的相互影响关系融入Social-LSTM网络,预测待检测典型目标的轨迹序列。仿真实验结果表明,所提轨迹预测算法优于传统的LSTM算法、隐马尔可夫模型算法以及混合高斯模型算法,有利于提高视频典型目标轨迹预测的准确率。
    基于码载偏离度的改进自适应Hatch滤波算法
    胡杰, 章林, 朱倚娴, 周玲
    2021, 42(3):  555-562.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.011
    摘要 ( )   PDF (3779KB) ( )  
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    针对单频地基增强系统(GBAS)中载波相位平滑伪距精度易受电离层延时和伪距测量噪声影响的问题,分析卫星信号码载偏离度对Hatch滤波器平滑精度影响,提出一种基于码载偏离度的自适应Hatch滤波算法。根据伪距和载波相位观测值计算码减载波,建立其1阶线 性模型;在此基础上采用最小二乘法估计电离层延时变化率,由此分离得到伪距测量噪声;建立平滑后伪距误差均方根与电离层延时变化率、伪距测量噪声标准差以及Hatch滤波器平滑时间三者之间的函数模型,并根据该函数表达式计算得到滤波器最优平滑时间。利用GBAS原理样机进行了验证实验,结果表明:自适应Hatch滤波算法能够根据实时计算得到的电离层延时变化率和伪距测量噪声标准差确定滤波器最优平滑时间,且在机载差分定位中采用自适应Hatch滤波算法平滑伪距后其位置精度相比传统固定平滑时间算法最大提高了53.19%,验证了所提算法的有效性。
    多基地雷达组网布站优化方法
    李海鹏, 冯大政, 周永伟, 董普靠
    2021, 42(3):  563-571.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.012
    摘要 ( )   PDF (2926KB) ( )  
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    针对多基地雷达组网布站的费效比高问题,提出一种基于最小化部署成本的布站优化方法。采用等宽栅栏的部署策略,以单条布置线的布站优化条件为基础建立优化模型。为求解优化模型,利用穷举算法对所有可能的栅栏宽度确定其布站优化参数,在计算总部署成本时,考虑发射站成本大于接收站的实际情况,以最小部署成本为目标函数确定最优部署成本和相应的布站参数。为降低算法计算量,通过理论证明缩减了穷举搜索的搜索范围。仿真结果表明,与现有同类方法相比,所提方法具有布站成本低、使用发射站少和计算量小的优势,在工程上更经济,在电子战中更安全。
    色温星模拟器用抛物面离轴反射光学系统设计
    刘欢, 王春艳, 王志强, 孙昊, 赵义武
    2021, 42(3):  572-580.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.013
    摘要 ( )   PDF (5504KB) ( )  
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    为了在室内测试星敏感器对无穷远星光的跟踪能力,设计一款运用宽光谱色温光源通过平行光管来提供无穷远星光色温模拟的光学系统。该系统采用孔径离轴方式规避同轴系统存在的遮光比现象,主镜引用抛物面使得系统像质更加良好,同时结合楔形状半反半透型次镜解决了透射接收端的宽光谱消像散问题。设计指标要求为:工作波段400~900 nm,入瞳直径300 mm,焦距3 150 mm,全视场角0.05°. 实际测试结果表明:在次镜不引入非球面情况下,光学系统可实现反射端及透射端的传递函数均接近衍射极限;各视场的波像差均方根值均优于λ/30(λ为系统主波长),出射光平行度优于1″的指标要求。
    自然地物假目标的有效引偏空域及应用
    孙春生, 张爽, 张晓晖, 唐勇
    2021, 42(3):  581-587.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.014
    摘要 ( )   PDF (5451KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对自然地物假目标在激光引偏干扰中的应用需求,提出一种有效引偏空域的计算方法,并给出典型自然地物用作激光假目标的建议。以漫反射假目标为参照物,建立自然地物有效引偏空域的分析模型,基于模型计算了植被类、砂石类、泥土类典型自然地物的有效引偏空域;根据有效引偏空域分布特性,给出如何选择自然地物假目标类型、位置和坡面等应用建议。研究结果表明:砂石类、泥土类和植被类目标的有效引偏空域依次减小,且一般小于制式漫反射板假目标;随着入射激光角度的增大,自然地物假目标的引偏空域会减小,且存在不同程度的镜向偏移量;选择自然地物作为激光假目标时,应优先选择砂石类和泥土类目标,选择相同类型的低处自然地物引偏效果更好,坡面坡度的选择需要保证引偏激光在坡面反射形成的引偏空域涵盖来袭激光威胁范围。
    合成孔径声纳重叠相位中心与惯性导航系统联合估计运动误差算法
    张羽, 王朋, 刘纪元, 钟荣兴, 韦琳哲, 迟骋
    2021, 42(3):  588-597.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.015
    摘要 ( )   PDF (4930KB) ( )  
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    为降低运动测量系统复杂度、提高运动误差估计精度,使用回波数据与惯性导航系统(INS)数据两种数据源联合估计合成孔径声纳的运动误差,形成一种基于重叠相位中心(DPC)算法和INS的DPC联合INS算法。利用回波的多子阵空间互相关矩阵估计声纳的前向速度,结合INS姿态角解算出DPC方法下的三向速度,采用卡尔曼滤波算法融合DPC算法的三向速度与INS的三向加速度,输出声纳速度的最优值,从而计算运动误差。湖试数据处理结果表明:DPC与INS联合算法相比于传统的DPC算法,融合了INS的加速度数据,使速度曲线变得更加陡峭,增加了细节信息,提高了声纳速度估计的准确性;经过运动补偿后,图像质量得到提高,目标散焦和重影的现象均得到改善。
    铝-镁-铝轻质金属层状复合靶抗弹性能
    郭登刚, 周强, 刘睿, 陈鹏万
    2021, 42(3):  598-606.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.016
    摘要 ( )   PDF (9607KB) ( )  
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    为了对比铝-镁-铝三明治结构复合靶与等厚度铝合金靶的抗弹性能,研究铝-镁层状复合靶用于装甲防护的可行性,提出使用镁合金替代部分铝来降低铝合金装甲质量的方法。采用爆炸焊接法制备铝-镁-铝层状复合板,并通过实验测试和数值模拟分析其抗弹性能及机理。基于残余穿深法,对铝-镁-铝层状复合靶与AZ31镁合金靶、2024铝合金靶和铝-镁-铝层叠接触靶进行对比实验,并对枪弹侵彻不同类型靶板的过程进行数值模拟以验证实验结果,进一步研究了界面结合强度对层状复合靶板抗弹性能的影响。结果表明:在等厚度条件下,铝-镁-铝层状复合靶具有与2024铝合金靶相当的防护效果,但比2024铝合金靶减轻23%以上;界面结合强度可以提高层状复合靶的抗弹性能,具体表现为随着界面结合强度的增加,靶板通过整体变形来使抵抗弹头侵彻能力增强。
    基于离散元法分析增韧陶瓷圆环的动态膨胀碎裂
    任会兰, 赵翰卿, 李尉, 宁建国
    2021, 42(3):  607-616.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.017
    摘要 ( )   PDF (7203KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为研究高强度高脆性陶瓷的冲击拉伸断(碎)裂问题,开展了材料动态膨胀碎裂数值模拟研究。基于离散元方法,应用平节理接触模型分析高应变率下增韧陶瓷圆环的自由膨胀运动,获得了圆环膨胀碎裂过程中颗粒运动速度和系统能量的变化规律。结果表明:圆环断裂之前,以中层颗粒为基准,内层颗粒的径向速度呈现出增大的跳动,外层颗粒的径向速度显示出减小的跳动,这种跳动与陶瓷圆环的刚性有关,与初始加载速度无关;圆环断裂时刻,圆环内产生卸载波,同时伴随着应变能释放,导致圆环内层颗粒出现径向速度减小的跳动,外层颗粒径向速度则出现速度增大的跳动,这种速度跳跃现象将有助于实验中确定圆环的初始脆性断裂时刻;陶瓷圆环碎片的平均尺寸随应变率增加而减小,与文献[17-18]理论模型结果吻合较好。
    基于颜色聚类的光学伪装效果评估背景选取方法
    余松林, 陈玉华, 何鹄, 王吉军, 李岩
    2021, 42(3):  617-624.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.018
    摘要 ( )   PDF (8160KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    在基于可见光图像的单个目标伪装效果评估中,当目标处于反差较大的两种背景交界区域附近时,直接采用8邻域背景选取方法,将会导致评估结果出现较大偏差。针对这一问题,提出一种基于颜色聚类的背景选取方法。通过该方法对8邻域图像进行颜色聚类后,将目标近邻区域中不包含的颜色类从8邻域图像中剔除,再减去目标区域后即为选择的背景。实验结果表明:采用4~6个颜色聚类中心时,可以有效去除无关的背景区域,增强单个目标伪装效果评估的客观性和准确性;新方法对不同目标位置的适用性较强。
    炸弹邻近爆炸对浅埋结构人防工程的毁伤效应
    刘飞, 王辉明, 晏麓晖, 李欢秋
    2021, 42(3):  625-632.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.019
    摘要 ( )   PDF (5322KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为研究炸弹邻近爆炸对人防工程结构的破坏效应,对半埋和全埋式浅埋结构人防工程进行不同爆炸距离作用和装药量下的模型结构抗爆试验研究。在1/3大缩比条件下,通过11批次爆炸试验分析人防工程结构的动力响应和破坏特征。结果表明:爆炸产生的空气冲击波作用到外墙上产生的超压大小与墙板刚度有关,外墙结构设计荷载应取墙面受力最大位置的荷载;炸弹在半埋地下室外墙邻近处触地爆炸与全埋地下室外墙邻近处钻地爆炸对工程结构的毁伤效应,不仅与作用到墙面的超压有关,而且与爆炸作用持续时间和周边介质情况以及介质中构筑物的情况密切相关。
    磨粒簇有序化砂轮磨削凹坑摩擦减阻表面的策略
    李兴山, 吕玉山, 汪雨晨
    2021, 42(3):  633-639.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.020
    摘要 ( )   PDF (4503KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    结构化表面在减小机械零件摩擦或表面拖曳阻力方面起到重要的作用。为获得一种结构化摩擦减阻表面的高效磨削法,基于砂轮的磨粒有序化排布设计理论,提出一种嵌齿式磨粒簇有序化排布砂轮磨削凹坑摩擦减阻表面的策略。开展磨粒簇有序化砂轮的设计理论研究,分析砂轮磨粒簇排布参数和工件凹坑表面排布参数的关系。探讨实现凹坑排布的磨削参数条件,以及凹坑与磨粒簇几何形状之间的联系。通过磨削试验验证了结构化凹坑表面的磨削形态及磨削创成机制。结果表明:利用嵌齿磨粒簇有序化砂轮能够实现叶序排布、错位排布和阵列排布结构化凹坑摩擦减阻表面的磨削;被磨削结构化凹坑表面的排布形态和凹坑形状取决于砂轮排布设计参数、磨粒簇几何形状参数、磨削参数的选择。
    基于高速成像的爆炸温度场测试方法
    许仁翰, 周钇捷, 狄长安
    2021, 42(3):  640-647.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.021
    摘要 ( )   PDF (3351KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为实现对爆炸温度场的动态测量,针对爆炸温度场变化快、范围广、温度高、难以测量的问题,提出一种基于高速成像技术的爆炸温度场测温方法。基于辐射原理推导出高速成像系统的温度测量模型,建立高速相机图像灰度值和被爆炸温度之间的对应关系,得到可通过控制高速成像系统曝光时间和透光率2个参数控制测温范围的算法;搭建高速成像爆炸温度场测量系统,用最小二乘法对系统进行标定,标定结果显示:该建模方法在2 200~2 900 ℃区间平均误差为0.74%,在1 850~2 350 ℃区间平均误差为1.95%,能够满足爆炸温度场的测量需求。运用搭建的系统与红外测温仪分别进行375 g、750 g及1 500 g 3种药量的温压弹爆炸温度测量对比实验,实验结果表明:该系统与红外测温仪之间的温度测量值最大偏差为3.31%,实现了高响应速率及高分辨率测量。
    结构可靠性分析的自适应共轭非线性近似方法
    邱继伟, 罗海胜
    2021, 42(3):  648-654.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.022
    摘要 ( )   PDF (1351KB) ( )  
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    经典的1阶可靠性方法在求解非线性结构可靠性问题时,由于仅利用当前迭代设计点的局部信息,致使求解精度及效率无法满足要求,为此提出了一种自适应共轭非线性近似方法。基于两点自适应非线性近似方法,使用当前及上一迭代设计点的极限状态函数值及梯度值信息,构建真实极限状态函数的非线性近似模型;在两点自适应非线性近似方法的基础上,利用前两步迭代设计点的极限状态函数值及梯度值信息,在当前迭代设计点处构建共轭搜索方向。随着迭代过程的进行,基于自适应调整模型中的非线性指数及搜索方向,在提高模型的近似精度的同时可避免迭代过程出现振荡,提高计算的稳定性。通过3个案例说明了所提方法的适用性。
    基于广义随机有色Petri网的测试性建模方法
    翟禹尧, 史贤俊, 韩露, 吕佳朋
    2021, 42(3):  655-662.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.023
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    针对现有测试性模型简化系统故障与测试之间的关系,忽略故障模式之间复杂性的问题,提出一种基于广义随机有色Petri网(CGSPN)的测试性建模方法。在Petri网的理论基础上对故障模式复杂性进行分析,并用不同颜色表示严酷度等级,完成CGSPN模型的构建。应用编码方案区分同一故障的多种故障模式,有效降低建模难度。采用可达性算法获取相关性矩阵。引入三角模糊数算法获取专家知识,将专家数据作为先验信息与后验测试数据相结合,解决数据量少和不可靠问题。以某型导弹为例建立CGSPN模型,对其进行测试性分析,得到96.8%的故障检测率和100%的故障隔离率,在满足系统测试性指标要求基础上丰富了模型的内容,为装备的测试性建模提出了一种新方法。
    基于多组并行深度Q网络的连续空间追逃博弈算法
    刘冰雁, 叶雄兵, 岳智宏, 董献洲, 张其扬
    2021, 42(3):  663-672.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.03.024
    摘要 ( )   PDF (3165KB) ( )  
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    为解决连续空间追逃博弈(PEG)问题,提出一种基于多组并行深度Q网络(DQN)的连续空间PEG算法。应对连续行为空间中为避免传统强化学习存在的维数灾难不足,通过构建Takagi-Sugeno-Kang模糊推理模型来表征连续空间;为应对离散动作集自学习复杂且耗时不足,设计基于多组并行DQN的PEG算法。以4轮战车PEG问题为例设计仿真环境与运动模型,进行了运动计算,并与Q-learning算法、基于资格迹的强化学习算法、基于奖励的遗传算法结果相比对。仿真实验结果表明,连续空间PEG算法能够较好地解决连续空间PEG问题,且随着学习次数的增加不断提升问题处理能力,具备自主学习耗时少、追捕应用时间短的比较优势。