强爆轰环境下测试仪器防护技术仿真研究

为了获得强爆轰环境下弹载测试仪器安全防护的设计参数,以某小型战术导弹为模型,仿真了30kgTNT炸药爆炸时,在泡沫铝材料防护下测试仪器位于仪器舱内不同位置的受力情况.数值模拟结果显示采用泡沫铝包裹方式进行防护时,加速度量值被降低到原来的百分之一,而压力降低到原来的二十分之一.采取灌封、强化结构等措施以后,测试仪器完全可以承受这一量值的冲击.     

泡沫铝材料防护性能的数值模拟

为了解不同材料参数对防护结构防护性能的影响,对泡沫铝材料防护性能的数值进行模拟.针对应用AUTOUDYN软件数值模拟单一泡沫铝作防护材料时对爆炸冲击波的衰减特性,设计防护结构为圆柱形的3维实体,根据圆柱形轴对称的特性,建立2维仿真简化模型,采用2维欧拉多物质算法数值模拟单一泡沫铝圆柱形防护结构,得出其对爆炸冲击波的衰减效果.结果表明:泡沫铝对冲击波有着显著的衰减作用,可为泡沫铝在相关复合防护结构中的应用提供参考.     

月球着陆器用阻尼材料冲击性能试验

针对目前月球着陆器用阻尼材料缺乏高低温条件下冲击试验数据问题,对铝蜂窝、金属橡胶及涡流磁阻尼等几种典型的阻尼材料或阻尼方式进行了高低温冲击试验研究.利用液氮实现月球低温,采用YD-12D(14)型压电式加速度传感器对铝蜂窝圆芯和金属橡胶圆环进行了测试.自制了涡流磁阻尼月球着陆器原理模型,对其缓冲性能进行了试验研究.试验结果表明铝蜂窝圆芯、金属橡胶圆环及涡流磁阻尼都可以用作月球着陆器的阻尼材料或阻尼方式使用.     

泡沫铝壳对水下爆炸冲击波衰减的影响

为了研究泡沫铝材料对水下爆炸冲击波的衰减特性,将泡沫铝材料制成不同壁厚的泡沫铝壳,初步研究了泡沫铝壳对水下爆炸冲击波衰减的影响.利用水下压力测试系统,分别测试了裸太安(PETN)药柱和将PETN药柱分别放入壁厚为1.5,2.5,3.5 cm的泡沫铝壳中爆炸条件下,距药柱0.5 m处的冲击波时程压力.通过对数据分析,发现...     

典型泡沫铝夹芯材料的枪弹侵彻仿真与实验

为考察枪弹打击下三明治型泡沫铝夹芯材料的防护性能,采用仿真分析与实弹打击试验相结合的方法,研究7.62 mm枪弹对不同面板配置泡沫铝夹芯材料的打击效果.结果表明:增加泡沫铝芯层后,金属层合材料的抗侵彻性能有大幅提升;入射、出射面板总厚度一致情况下,增大入射面板厚度能改善材料整体抗侵彻能力;入射和出射面板为Q235钢且芯层为均质泡沫铝时,在面板总厚度8 mm、芯层厚50 mm的结构配置下能够有效防护以735 m/s速度入射的7.62 mm步枪弹.该研究可为泡沫铝夹芯材料在军用装备抗弹防护中的应用提供参考.     

泡沫铝复合材料的动态压缩试验研究和吸能分析

随着武器科技的发展,对吸能防护材料要求越来越高。采用分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验技术对泡沫铝,铝-脂-胶复合材料,填充环氧树脂的泡沫铝冲击压缩性能进行研究,得到3种材料的应力-应变曲线,并对其进行吸能性能分析。结果表明,铝-脂-胶复合材料具有非常好的吸能特性。铝-脂-胶复合材料可作为一种新型的高性能吸能防护材料。     

泡沫铝复合结构的应力波防护性能研究

为研究泡沫铝复合结构对应力波的防护能力,利用传统和改进的分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对不同相对密度及不同厚度组合的泡沫铝-铝板复合结构进行冲击试验。研究结果表明：泡沫铝作为夹层,可使入射波分多次传到背板,延迟应力波到达时间,降低了应力波强度。随着泡沫铝夹层厚度的增加,应力波衰减效果明显。泡沫铝-铝板复合结构作为面板,应力波的加载方式发生变化,上升沿得到改善,脉冲宽度增大,最大应力幅值降低,同时吸收大量冲击能,是一种良好的应力波防护材料。增大复合结构中泡沫铝厚度,应力波的上升沿时间延长、斜率减小,应力幅值降低,但脉冲宽度变化不大;铝板厚度对应力波传播影响较小。随着泡沫铝相对密度的增加,经泡沫铝-铝板复合结构作用后,应力波的上升斜率减小,最大应力幅值降低,但脉冲宽度和上升沿时间不变。     

泡沫铝夹芯结构装甲车底板设计与性能分析

为提高装甲车越野机动性、安全防护和乘坐舒适性,取某U型截面装甲车底板为原型,设计泡沫铝夹芯底板,简化理想空气中地雷爆炸冲击波曲线,得到用于装甲车底板爆炸冲击仿真等效压力波数学模型,用多目标优化设计优化泡沫铝夹芯底板,用ANSYS有限元仿真软件,对原型结构和优化后泡沫铝夹芯底板在地雷爆炸载荷作用下的变形、应变、应力、吸能性及地雷爆炸产生的噪声车内声场强度仿真,进行对比分析.结果表明:相较于原型底板,泡沫铝夹芯底板的最大变形、应变、应力、声场强度、质量均有不同程度降低,吸能总量显著提高.证明泡沫铝夹芯底板对增强装甲车越野机动性、安全防护性和乘坐舒适性有效.     

侵彻过程中弹载测试装置防护技术研究及仿真

复杂的侵彻动力学环境对测试系统安全可靠的工作产生巨大威胁,为了可靠的完成测试任务,文中叙述了弹载测试装置抗高过载冲击的防护措施和缓冲机理,对简单的弹性静力学缓冲模型进行了分析.利用有限元软件ANSYS/LSDYNA对内置测试装置的卵形空心弹体侵彻钢靶进行了数值模拟.同时结合橡胶的特性对防护技术进行了仿真研究.     

破片与冲击波联合作用下多孔泡沫铝夹芯复合材料板的防护性能

多孔泡沫铝钛合金板不仅克服了传统防护结构质量大、运输不便等缺点,还具有耐疲劳、比强度高等优点,对抗爆防护材料轻质化、高效化具有十分重要的意义。采用有限元仿真分析软件LS-DYNA,对夹芯复合材料板在冲击波与破片联合作用下的失效模式和防护性能展开了数值模拟,对比分析了不同排列方式下泡沫铝夹芯结构对背板变形程度的影响。结果表明：在40 cm爆距下,破片会先于冲击波对靶板进行作用,且破片载荷强度远大于冲击波载荷强度;当厚度方向的结构按照“1 mm厚钛合金面板+10 mm厚泡沫铝+10 mm厚泡沫铝+10 mm厚纤维+1 mm厚钛合金背板”排列时,背板变形位移最小,结构总内能最高,分别为13.9 mm和52.7 kJ,此工况可以更有效地降低结构整体变形程度,吸收面板变形所产生的能量。     

侵彻战斗部头部惰性体结构设计研究

为了研究侵彻战斗部头部惰性体结构设计原则,应用应力波理论,分析了侵彻战斗部撞击靶标过程中应力波从壳体到头部惰性体再到主装药的传播过程,建立了应力波传播的数学计算模型;应用大落锤试验平台,针对不同厚度、不同结构的惰性体开展了应力波传播试验研究,对比分析了试验结果和计算结果,验证了模型的合理性。依据数学计算模型,总结得出惰性体两端面的结构尺寸对应力波强度的变化影响较大,且按照e-2(D-d)/D的规律进行变化,而惰性体的厚度在10~50mm范围内变化时对应力波强度没有直接影响。     

海军装备保障物资战时运输路径优化方法

为优化装备保障物资运输路径,提出一种结合弗洛伊德算法与蚁群算法相结合的新方法.通过模拟目前我国海军装备物资储备仓库与海军部队的位置,结合在战时出现的状况,从装备调度指挥员的角度出发,根据运输道路的路况采用等效距离代替实际距离的方法,采用弗洛伊德算法与蚁群算法对等效距离进行优化.实例检验结果表明:该方法能大大简化运算,最大程度上减少蚁群算法容易陷入局部最优的危害,解决了运输道路遭到敌人破坏情况下路径的优化问题.     

基于分层随机抽样的技术保障装备维修性验证方法

针对装备技术水平日益复杂、后期维修保障难度日益加大的问题,提出一种基于分层随机抽样的维修性试验样本选取方法。通过分层随机抽样来选择维修性试验样本的方法,针对电子类技术保障装备的技术特点,推导出试验样本数量的确定方法以及结论判定方法,并以某型技术保障装备的维修性为例进行试验验证。结果表明:该方法能提高样本的代表性和最终判定结论的准确性,可对电子类技术保障装备维修性验证试验工作提供参考。     

可用度约束条件下装备健康管理信息测试周期优化研究

针对传统测试周期设计没有考虑装备健康状态和可用度约束对周期决策影响的问题,研究了面向装备健康管理的测试周期优化模型。在装备健康状态退化模型基础上,提出了控制限维修策略。基于此,建立了以更新周期内费用率最小为优化目标,以装备使用可用度为约束条件,以测试周期为决策变量的非线性权衡优化模型。基于更新过程实现了测试周期优化设计。仿真结果表明,所提模型能有效指导贮存模式装备测试周期优化设计,具有一定的工程应用价值。     

场致绝缘-金属相变材料的脉冲响应测试方法

场致绝缘-金属相变材料可以满足强电磁脉冲攻击下电子信息装备自适应高效防护的迫切需求,然而其脉冲响应测试方法还不明确,是亟待解决的关键问题.基于微带线原理,提出一种测试范围宽、响应时间快的材料脉冲响应测试方法,并构建了相应的测试系统.建立水平极化下测试系统的等效电路模型,推导出电磁脉冲作用下材料相变后电阻的计算公式,进一...     

基于下落式量热法的碳化硅陶瓷高温比热容测试

比热容是碳化硅(SiC)陶瓷的重要物性参数,与其导热系数及热扩散率等直接相关,是评价其热性能的重要依据.由于SiC陶瓷应用温度范围较宽,可高达1000℃以上,有必要对其宽温域范围内的比热容进行研究.针对这一问题,采用下落式量热法研究SiC陶瓷材料在400～1000℃范围内的比热容.通过蓝宝石比热容标准物质对固体材料高温...     

催泪药剂自动称量技术及装置

为实现催泪药剂生产与制造过程的自动化、无人化和安全化,在考虑催泪药剂本身物料特性的基础上,设计一种催泪药剂自动称量装置和控制系统.介绍自动称量装置结构设计及称量装置工作原理,研究控制系统的设计及控制算法,并进行称量试验.试验结果表明:该系统满足催泪药剂称量的精度要求,能实现快速、自动化称量.     

飞机平显综合靶标校靶设备设计

为了克服传统飞机平显校靶误差大、耗时较长且操作繁琐的不足,提出了不改变飞机姿态,只需调整姿态靶架平显综合靶标校靶设备的设计方案。对综合靶标校靶设备平显校靶的原理、技术方案进行论证,确定了综合靶标校靶设备的基本构架和姿态靶架的升降、俯仰、滚转、平移等参数,研制了原理样机并进行了测试。测试结果表明：综合靶标校靶设备提高了飞机平显校靶的精度,简化了飞机平显校靶过程,节省了人力物力和时间,其设计完全满足飞机平显校靶的要求。     

决策树在装备维修器材筹措中的应用

针对装备维修器材筹措工作中品种选择的问题,应用决策树分类方法,对典型装备正常周转器材库存数 据进行挖掘分析。对器材筹措基本业务、筹措品种选择需求以及筹措决策树的作用进行描述,应用C4.5 算法,通过 计算信息增益比例来选择分裂属性,对装备维修器材进行相关属性约简、属性值域简化和决策树构造,得到器材筹 措品种选择需要重点考虑的因素及各因素的重要性。应用结果表明,该分析能够为装备保障方案优化提供重要参考 依据。     

敞口式舱内设备热防护分析设计与研究

针对飞行器在热分离过程中及分离后飞行的恶劣热环境条件下,提出了敞口式舱内设备热防护设计方法.通过对设备进行穿戴式结构设计获取各种异型设备的通用化设计方法,针对接触面的热量转移问题提出面积热阻计算公式,有效解决了非金属材料的热环境适应性问题,根据地面石英灯考核试验获得了设备的热防护效果,并基于此开展了与传统热防护材料的性...