基于作战仿真的毁伤评估系统

为了提高作战仿真系统毁伤评估的精度,实现作战仿真系统的可用性,研究了一种基于作战仿真的战场目标毁伤评估系统。采用组件化软件设计思想,建立了基于分布式仿真平台的系统架构;给出了系统的体系结构、功能组成和毁伤的处理流程。引入基于武器终点效应／目标易损性的毁伤评估方法,将毁伤评估划分成毁伤机理、终点效应两阶段工程建模,而后建立了目标毁伤评估模型;定义了毁伤模型的接口,给出了模型的处理流程。结果表明,目标毁伤评估系统扩展性好、通用性强、建模难度低、结果可信度高,可对作战仿真环境中的目标毁伤仿真与评估提供有力的支撑。     

航天器撞击解体模型比较分析

航天器撞击解体模型是研究航天器撞击解体及其影响的基础和关键。系统地总结了航天器撞击解体模型研究的起源和发展,重点介绍2种主要的、具有代表性的模型——Battale撞击解体模型（基于质量）和美国国家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration,NASA）撞击解体模型（基于尺寸）,通过定性比较和定量比较深入分析它们的特性及其异同,建立航天器撞击解体模型的建模基础,为解体模型的进一步研究奠定方法和理论基础。     

面向DFMC的非同构类产品模块差异性分析

运用分类算法,通过不同尺度参数范围内功能和工艺一致性分析,基于主特征参数子向量匹配比较,将非同构类产品模块的等效类模型、等价类模型进行了分类.对非同构类产品模块的等效类模型、等价类模型进行了差异性分析,建立了非同构类功能等效类分析模型和非同构类工艺等价类分析模型,这些模型可直接支持产品功能、结构及工艺的精确配置.利用高中压阀门产品数据对算法进行了验证.     

杆条对直升机桨毂毁伤的数值模拟研究

为研究离散杆战斗部的杀伤元对直升机桨毂毁伤特性,按照能量等效原则建立了桨毂各个区域的等效模型,运用数值模拟和实验的方法分析了杆条对等效靶的侵彻过程,获得了典型入射角下的极限穿透速度,以及入射条件对极限穿透速度、靶板切口面积的影响.结果表明:杆条对桨毂的最小极限穿透速度为568m/s,在入射角超过60°时杆条会出现断裂和跳飞现象;对目前的离散杆战斗部而言,桨毂的易损区域为B区域,击中A区域的毁伤概率极小;桨毂的等效模型能够可靠用于验证杆条对桨毂的毁伤.     

基于云模型的防空武器系统毁伤效能评估

在毁伤打击威胁目标过程中,针对现代防空武器手段所存在随机性和模糊性问题,首先从武器系统本身、作战环境、毁伤目标等方面分析了影响防空武器系统毁伤效能发挥的主要因素,建立了与之对应的评估指标体系;其次,引入云模型并提出了一种基于云模型的毁伤效能评估方法,以反映毁伤过程的不确定性;最后,通过算例仿真与分析,验证了该模型的稳定性和可靠性。为今后防空武器系统的论证、研制、试验和部署提供了一定的借鉴参考。     

基于博弈建模的地对空防御火力分配策略选择

战场环境复杂多变，如何根据当前态势及火力资源特点，及时有效地对来袭目标进行火力分配，是防空指挥中的关键环节。针对地对空防御问题，考虑对敌方来袭目标的毁伤程度和我方武器资源消耗因素，以最大化总体毁伤概率和最小化使用武器价值为目标建立多目标优化模型。由于优化目标之间存在对武器资源的竞争，以优化目标为博弈方，以决策武器如何攻打来袭目标为策略，建立非合作博弈模型，并结合禁忌搜索技术，设计基于纳什均衡搜索的改进遗传算法(NE-IGA)进行求解。实验结果表明，与求解优化模型的基于禁忌搜索的改进遗传算法(TSGA)及基本遗传算法(GA)相比，博弈模型及其求解算法NE-IGA能够得到更优的分配方案。     

舰炮弹丸对典型反舰导弹的毁伤分析

针对近程反导作战中小口径舰炮武器系统对反舰导弹的毁伤效果评估问题,在传统的以命中概率为毁伤评估的基础上,根据小口径舰炮对反舰导弹的毁伤机理,建立了毁伤模型。运用有限元方法,针对密集阵舰炮武器系统弹丸对典型反舰导弹战斗部系统进行了多角度侵彻毁伤仿真分析。通过与实验数据的对比表明,结果能够反映实战环境下舰炮弹丸对反舰导弹可能的毁伤效应,对有效评价小口径舰炮对反舰导弹整体的毁伤效果提供了理论参考。     

钢筋混凝土柱式桥墩落石冲击分析方法

为研究落石冲击对钢筋混凝土(RC)桥墩安全性能的影响,建立一种考虑截面抗剪能力率相关性的RC柱式墩崩塌落石撞击损伤状态评价方法.首先,通过与钢筋混凝土梁落锤实验结果对比验证数值模拟方法可靠性,考虑桩基与土层相互作用建立了彻底关大桥下部结构落石撞击有限元模型.其次,以KC模型修正的Priestley公式描述混凝土动载抗剪强度,以剪力破坏参数定义截面损伤等级,分析墩柱截面不同撞击场景下的损伤状态.最后,进行混凝土抗压强度、墩柱截面面积、箍筋间距、墩柱长细比参数敏感性分析.结果表明:全局平均等效静力方法应用于落石撞击荷载静力简化存在缺陷,在高冲击强度场景下衰减段长持时使得等效静力偏低;引入墩柱截面抗剪能力率相关性能够更准确地描述落石冲击损伤状态;增大墩柱截面面积和提高箍筋配筋率能够有效地降低RC柱式桥墩落石撞击损伤.     

发射条件对智能雷毁伤概率的影响

通过建立智能雷对机动目标毁伤概率计算的蒙特卡洛模型,运用计算机进行数值仿真,研究了发射条件对智能雷毁伤概率的影响.得到了智能雷武器系统在各种因素影响下对机动目标的毁伤概率.并提出了提高智能雷毁伤概率能力的技术途径.     

火箭炮闭锁机构撞击失效过程建模及其验证

针对某火箭炮闭锁机构在强制解脱过程中产生的撞击失效问题,本文分析了影响撞击失效的主要因素,结合一般力学理论,推导出闭锁机构在火箭弹撞击下的失效过程规律,并建立了力学模型。应用该模型对某火箭弹闭锁机构的撞击失效过程进行分析,利用有限元仿真与建立的等效实验相结合的方法,验证了真实环境下闭锁机构撞击失效过程的规律,仿真结果和实验结果均与理论分析相吻合。结果表明:该文模型和方法适于闭锁机构撞击失效过程的理论和实验研究,可为撞击失效性能评估提供基础方法。     

Penetration depth for yaw-inducing bursting layer impacted by projectile

In order to accurately estimate the anti-penetration capacity of yaw-inducing bursting layer with irregular barriers on surface impacted by projectile, the theoretical model of attack angle and angular velocity for projectile impacting on irregular barrier was achieved according to the macroscopic relation of contact force versus contact time, in which the main factors such as the relative geometrical characteristics of projectile and irregular barrier, material property and impact velocity of projectile influencing on yaw-inducing effectiveness were considered. On the basis of considering synthetically the influences of attack angle, impact velocity, impact angle of projectile and uncontrolled free surface of target, the theoretical formulation of penetration depth for bursting layer with irregular barriers on surface impacted by projectile was presented by expressing the stress of an optional point on the nose of projectile according to the relation of stress versus velocity. The theoretical results indicate that in the case of oblique impact embodying effect of attack angle, the penetration depth is reduced with the increase of impact angle, attack angle or angular velocity, and penetration trajectory is also deflected obviously. The effectiveness of angular velocity influencing on penetration depth is increased with impact velocity increasing. The theoretical results are in good agreement with test data for low impact velocity.     

Investigation into debris cloud characterizations for oblique hypervelocity impact of projectiles on bumper

All long-duration spacecraft in low-earth-orbit are subject to high velocity impacts by meteoroids and space debris. Such impacts are expected to occur at non-normal incidence angles and can cause severe damage to the spacecraft and its external flight-eritical systems and possibly lead to catastrophic failure of the spacecraft. In order to ensure crew safety and proper funetion of internal and external spacecraft systems, the characteristics of a debris cloud generated by such impacts must be known. An analytical model is therefore developed for the characterization of the penetration and ricochet debris clouds created by tile hyperveloeity impact of an aluminum spherical projectile on an aluminum plate. This model employs normal and oblique shock wave theory to characterize the penetration and ricochet processes. The prediction results of center-of-mass trajectory, and leading velocity of penetration and ricochet debris clouds are obtained arid compared with numerical and experimental results in figures.     

预控破片形成及侵靶行为数值模拟

为了优化预控破片弹的弹体预制槽加工方案,增强弹丸杀伤威力,提高弹体材料利用率,运用有限元软件ANSYS模拟了局部弹体材料爆轰形成预控破片的过程,研究了预控破片分别以不同初速度和不同侵彻角侵彻三种靶板的行为,并对模型应力分布和破片速度衰减变化进行了对比分析.结果表明,预制槽附近首先发生破碎,形成了形状规则的预控破片,破片的初速度、靶板材料和侵彻角都将显著影响预控破片的侵彻能力.模拟结果可为预控破片弹的设计和优化提供参考.     

用LS-DYNA模拟柱状弹丸侵彻薄钢板过程

根据破片模拟弹侵彻钢板的理论研究,采用ANSYSLS—DYNA对破片模拟弹侵彻钢装甲的侵彻过程、钢板的破坏模式以及弹体的侵彻速度进行有限元分析,并将分析结果与理论结果进行比较．分析结果表明,有限元分析的破片模拟弹侵彻特性及刚装甲破坏模式与理论结果有较好的一致性,讨论了弹丸侵彻装甲的作用过程,有限元分析结果表明,采用适当的模型,有限元法能较好地模拟破片模拟弹侵彻钢板的侵彻过程、侵彻特性以及钢板的破坏模式．     

用MCA研究穿甲弹长细比对侵彻能力的影响

用可移动元胞自动机数值模拟方法,对不同长细比钨合金穿甲弹芯侵彻装甲靶板进行二维数值模拟.论述了对于一定着速和质量的穿甲弹,改变其长细比,弹、靶的破坏变形过程,得到了侵彻深度与长细比的关系曲线.数值模拟结果与已有实验现象相符合.     

云爆效应的毁伤效能研究

通过对云爆效应毁伤机理的研究,以及云爆弹与杀爆弹的静止对比试验,提出了常规弹药研制与改进的一种新思路,即在各弹药系统中添加一种云爆型弹头,提高弹药系统的综合作战能力,以达到高效毁伤的目的.试验结果表明:云爆弹的毁伤威力比杀爆弹有大幅度的提高.     

Optimized design of biconical liner by orthogonal method

A biconical liner was optimized to improve its penetration ability. Its formation and penetration mechanism was studied through numerical simulation and experiments. And the influence of different liner geometry sizes on the jet performance was analyzed using the orthogonal method. The liner formed the high-speed jet with an explosively formed projectile. The small angle 2α remarkably influenced the jet speed which was inversely proportional to 2α. And the liner thickness t' and large angle 2β had highly significant effect on the projectile speed. The liner was optimized at t' = 0. 14 cm,2α = 50°,2β = 135°,N = 0. 4 or 0. 5,when its jet speed respectively is at 6 613 m /s and 6 839 m /s and projectile speed is at 2 247 m /s and 2 095 m /s,steel target penetration is at 8. 24 cm and 8. 31 cm,and aperture is in 2. 12 cm and 2. 08 cm. The results show that target is penetrated by the high-speed jet and high-speed projectile resulting into double damages. The penetration ability is improved greatly.     

天基动能拦截器变轨速度增量误差分析

从天基动能拦截器对变轨速度增量误差的敏感性出发,借助霍曼变轨的基本结论,建立了变轨速度增量误差对命中精度影响的数学模型;通过具体的算例,分析了误差的变化规律,为以后天基动能拦截器的发展提供了参考依据。     

杆弹对金属材料含裂纹体侵彻过程研究

建立了杆弹侵彻金属弹靶的几何模型,通过对单元间裂纹扩展作出假定,对杆弹的初始条件进行了设定,运用基于Fortran语言的扩展有限元程序,对金属弹靶侵彻过程进行数值模拟,并将其结果与实验数据进行比较,证明了编写的程序与所建模型的精确性与可靠性。最后,对侵彻过程中弹靶的塑性变形、体积变形和裂纹扩展情况进行模拟分析。     

弹丸侵彻土壤及混凝土介质的MCA方法研究

采用MCA方法，对弹丸侵彻土壤及混凝土复合介质进行二维模拟，给出靶板的破坏变形过程，得到了侵彻过程中弹丸速度变化曲线及侵彻深度与着靶速度的关系曲线．数值模拟结果与已有的实验现象相吻合．从而说明MCA方法在弹丸侵彻复合介质的研究上是很有效的。