基于FLUENT的适配器空泡流水动特性仿真

基于FLUENT软件,针对适配器空泡流的水洞实验展开建模仿真研究,建立了适配器和弹体缩比模型;对2种工况下一定张角的适配器空泡流水动特性进行了数值模拟;对结果进行了分析并与水洞实验进行了比较。结果验证了空泡理论同时为适配器空泡流水动特性仿真以及结构设计提供借鉴和参考。     

导弹飞行过程的虚拟现实

基于Vrmlpad软件平台,应用VRML开发导弹飞行过程仿真,通过交互界面的设计、三维对象的建模、模型的数据驱动以及视点的变化,建立了导弹的三维模型,制作了地形、天空等三维仿真场景,该系统能够实现导弹飞行的可视化仿真,可通过视景仿真终端从任意角度和距离观察导弹的飞行过程。     

瑞雷面波在弹性楔状体中的传播特性研究

瑞雷面波在弹性楔状体中传播特性的研究,由于其涉及地形对面波传播的影响等,因而是一个长期受到地球物理学家关注的问题。瑞雷波在弹性楔状体中传播时,不仅与介质的性质有关,而且与楔状体的角度（地形起伏）有关。由于人射面波总是和体波耦合在一起,精确而完备的分析方法目前尚处于探索之中。本文着重对负地形进行了分析,以势函数表示波的传播,并使其交替地满足楔状体两侧界面的边界条件。通过模型正演分析,得到了不同楔状体角度与泊松比、透射能量的定量关系以及剩余场位移的极化曲线。正、负地形的数值计算结果,可以在实际应用中分析地形对瑞雷面波的影响时参考。     

滚珠型弧面分度凸轮机构的预紧分析

滚珠型弧面分度凸轮机构在预紧状况下工作,预紧改变了机构的传动性能,预紧量决定了预紧力.针对单圆弧和双圆弧2种滚道截形的弧面分度凸轮,分析了调整中心距和增大滚珠直径2种预紧方法对凸轮机构压力角的影响;从分析机构弹性变形出发,讨论分析了预紧过程中每个构件的变形以及预紧调整量与预紧力、变形量的关系;结果表明:在预紧量一定的情况下,在整个分度期内产生的预紧力是变化的,预紧量和预紧力为非线性关系.分析对机构的安装、凸轮的设计和制造具有指导意义.     

利用导弹上调频信号测量脱靶量方法

为测量高速导弹攻击靶船的脱靶量,提出在靶船上接收处理导弹发射调频信号,处理多普勒频率和相位,获得导弹相对于靶船脱靶量的测量方法。调频信号接收,采用最大似然估值技术的接收机,在正交开环的近似最大似然估值器中完成多普勒频率、相位估值。通过仿真分析表明：脱靶量测量精度小于1m,满足使用要求。同时脱靶量测量点固定,接收信噪比高,易于信号处理,使接收机结构简单,方便应用。     

导弹弹箭分离加速度测试

目的研究适用于某导弹系统弹箭级间分离过程中动态数据存储测试系统及其可靠性环节．方法依据存储测试原理,提出了一种弹箭分离加速度测试方法．结果设计了存储测试系统,两次用于战略导弹实弹飞行试验,并获得测试数据．结论用于恶劣环境中测试导弹飞行参数,存储测试方法具有普遍意义．     

低冲击火工解锁螺栓的内弹道特性分析

为适应高速导弹级间分离系统的需要,设计了一种楔块式火工解锁螺栓,建立了其作用过程的内弹道模型并进行了仿真计算;通过试验测试了这种连接分离机构腔内燃气压力-时间曲线、分离体内筒的位移-时间曲线以及其他性能参数,得到了其分离时间为14.60 ms,分离冲量为1.667 N.s,冲击加速度为3 932g,最大拉伸承载力为21.1 kN.试验结果与内弹道模型仿真结果和试验结果基本一致,均可反映楔块式火工解锁螺栓的分离运动特性.     

钠钙玻璃板激光热应力切割过程的有限元仿真

为了使脆性材料板的激光热应力切割得以完成并提高切割质量，提出了一种切割过程的仿真方法.
利用有限元法分析玻璃板在激光扫描过程中的瞬态热传导，求得瞬态温度场.按热弹性平面应力理论分析
热应力场，并采用最大切向应力准则和节点松弛法模拟板材的开裂.通过该仿真方法分析了钠钙玻璃板的
切割过程，根据所导致的温度最高值和板材的开裂情况，研究了激光功率和激光扫描速度这两个关键参数
对切割的影响，并给出了可完成连续切割的参数范围.仿真结果表明，该方法可以对激光功率和扫描速度
等激光参数进行优化调节，从而改善切割的质量.     

多导弹攻击时间与攻击角度两阶段制导

提出了一种新的多导弹攻击时间与攻击角度制导,其制导过程分为精确时间及粗略角度控制阶段和精确角度控制阶段。第一阶段:先将攻击时间控制问题转化为攻击距离跟踪问题,并将导弹导引模型转换为以弹目距离为输出的二阶非线性模型;然后估计各枚导弹到达时间,并据此指定攻击时间,再由指定攻击时间来设计期望的弹目距离;最后对此攻击距离跟踪系统采用时标分离的方法设计慢子系统和快子系统,针对这两个子系统分别进行动态逆设计,同时考虑对攻击角度进行粗略控制。第二阶段:在第一阶段控制的基础上,进一步采用变结构制导律,实现对攻击角度精确控制。另外,本文给出了一种考虑攻击角度的攻击时间确定方法。仿真结果验证了本文给出方法的有效性。     

导弹攻击状态评估下的UCAV试探机动决策

为提高空战决策及轨迹生成过程的真实性与可靠性,空战决策过程应紧紧围绕可靠的气动耦合模型和制导武器的作战使用性能实现,为此提出了基于导弹攻击状态评估下的UCAV试探机动决策.首先,分析了UCAV试探机动决策系统的构建思路;其次,建立了基于气动耦合模型的UCAV试探机动决策方案,通过精细划分的方式,设计了1 331种UCAV试探机动策略;然后,基于空空导弹的作战使用实际,构建了包含角度、距离和能量决策因子的决策评价函数,设计了基于统计学原理的机动决策方法;最后,提出并构建了基于导弹攻击状态评估的权重因子分级模型,使决策因子权重随导弹攻击状态自适应变化.结果表明,通过分别设置UCAV与目标在两组对抗条件3种不同空战初始态势下的对抗仿真实验,验证了所构建的试探机动决策方案及权重因子分级模型在不同空战态势下的决策能力和有效水平.本研究为紧密结合空空导弹作战应用实际的空战决策类问题提供了一种新的思路,所构建的决策策略有利于空空导弹作战使用性能的充分发挥.     

基于经验特征函数的盲源信号分离法及应用

从盲源信号分离后非高斯性最大化出发,提出了一种基于经验特征函数的盲源信号分离方法.该方法把经验特征函数与概率密度函数一一对应,并以混合信号与高斯信号的经验特征函数的欧氏距离最大化作为判据,以固定点算法为优化算法进行盲源分离.该方法克服了FastICA算法中选取不同的近似函数对不同概率密度分布的信号效果不佳的问题.仿真实验结果表明,与常用的几种FastICA算法相比,该方法具有更好的收敛效果.采用新的盲源信号分离方法对管道破坏产生的实际声发射信号进行分离,可将破坏点互相关定位精度提高到3%以上.     

Optimal Guidance Law to Maximize Terminal Velocity for Missiles with Impact Angle Constraint

In this paper, an optimal guidance law for missiles with impact angle and miss distance constraints is proposed to achieve the maximal terminal velocity. The normal acceleration command that includes the time-varying coefficients is introduced to satisfy the desired impact angle as well as zero miss distance according to the geometric relation and relative motion parameters between missile and target. The problem is formulated as an optimal control problem by defining the angle of velocity error and flight-path angle as state variables and maximizing a performance index of the terminal velocity. The analytical form of the proposed guidance law is obtained as the solution of the optimal control problem combining optimal control theory and numerical value computation method. Nonlinear simulations of various situations demonstrate the performance and feasibility of the proposed optimal guidance law.     

嵌入非线性黏弹性材料弹性尖楔尖端的应力、应变场

套管损坏是石油工程研究中的重要问题之一,引起套管损坏发生的主要原因是在采油过程中油藏结构变化改变了原地应力场的分布以及不同岩层间界面的相对滑动.建立了以油藏隆起为尖楔嵌入非线性黏弹性材料的界面断裂力学模型.在平面应变条件下,通过奇异量级分析、运动方程和协调方程,推导出在尖楔尖端的非线性黏弹性材料中的控制方程.根据问题的边界条件和连续条件,通过数值计算得到了尖楔尖端连续的分离变量形式的应力、应变和位移场.数值计算表明,尖楔尖端场分布主要受材料的力学特性、地层倾角和摩擦系数的影响.模型阐明了套管剪切损坏力学机理,研究的结果为解决套管损坏问题提供了理论上的参考依据.     

半空间内洞室在冲击荷载作用下的瞬态响应

为了研究外界冲击力对地下洞室及周围土体的影响, 对半空间弹性土体圆柱形洞室在突加反平面冲击荷载作用下的瞬态响应进行探讨.将列车急刹车时对隧道产生的冲击力简化为半无限弹性体中突加在圆柱形洞室表面沿轴线方向的均布荷载,利用残余变量法求得频域解,运用Durbin提出的拉普拉斯数值逆变换给出问题的数值解,并将计算结果与静力情况下的结果进行比较,分析土体应力和位移随时间、弹性波的传播距离以及夹角的变化,结果表明：波到达后,该点土体的应力和位移均瞬间增大,随后慢慢减小并逐渐趋于静力值,波向外发散传播,并沿半径方向衰减;对于相同的传播距离上的各点,最大动应力和动位移与夹角无关;应力和位移最后的稳定值随着夹角的增大而增大.     

子母弹最佳抛撤半径与导弹精度关系研究

子母弹抛撒半径是评定子母弹打击效果的基础,而子母弹最佳抛撒半径与导弹精度密切相关,为了提高子母弹对目标的打击效果,需要确定子母弹最佳抛撒半径与导弹精度之间的确切关系。基于MonteCarlo模拟方法计算机场跑道失效率,分析了导弹精度和子母弹抛撒半径对跑道失效率的影响,运用黄金分割法求出不同导弹精度下的子母弹最佳抛撤半径,并用最小二乘法对导弹精度与子母弹最佳抛撒半径的函数关系进行拟合,通过比较得出二者近似为线性关系。     

数量反馈理论在导弹攻角鲁棒控制系统中的应用

对简化的弹体动力学模型，应用数量反馈理论方法对导弹攻角控制系统进行了鲁棒校正，设计了一个不变的鲁棒控制器Ｇ（Ｓ），使导弹在整个飞行过程中，攻角对俯仰舵偏角的传递函数的频率响应满足设计期望要求，改善了弹体的动力学特性。设计导弹控制系统时，能用它计算出理想控制器的参数     

敏感元件位置对弹性飞行器纵向稳定性的影响

研究了弹性飞行器建模问题，分析了敏感元件位置对飞行器纵向稳定性的影响，提出了几类飞行器自动驾驶仪敏感元件合适位置的选择准则．最后通过算例得到的陀螺位置与飞行器实际陀螺位置较好地符合．     

某楔形地质结构体的工程特性研究与治理分析

介绍了某选矿厂场地楔形地质结构体的调查试验方法,在对软弱结构带泥化夹层的抗剪强度特性进行分析的基础上,探讨了楔形地质结构体稳定性评价与分段治理.通过监测资料分析表明对该楔形体滑坡采用分段治理是成功的.     

Failure analysis of polycrystalline diamond compact cutters for breaking rock by bending waves theory

The breakage mechanism of the polycrystalline diamond compact（PDC） cutters was analyzed by the energy theory of bending waves. The cutting tests of granite block were conducted on a multifunctional testing device by using the cutter at three kinds of negative fore angles of 30°, 45°and 60°. The results show that, when the edge of the PDC layer is broken, the layer of tungsten cobalt is broken a little under the angle of 30°, while the layer of tungsten cobalt is broken continuously under the angle of 60°, their maximum depths are about 2 and 7 mm respectively in the two cases. The eccentric distance mainly depends on the negative fore angle of the cutter. When the cutter thrusts into the rock under an attack angle of 60°, the energy of bending waves reaches the maximum since the eccentric distance is the maximum. So the damage of cutter is the most serious. This test result is consistent with the conclusion of theoretical analysis well. The eccentric distance from the axial line of cutter to the point of action between the rock and cutter has great effect on the breakage of the cutter. Thus during the process of cutting, the eccentric distance should be reduced to improve the service life of PDC cutters.     

Three-dimensional finite element analysis of critical pre-twist strain angle for torsional axis

A three-dimensional elasto-plastic finite element analysis of pre-twist process for a torsional axis made of 45GrNiMoVA steel, was carried out using a commercial finite element analysis code, MSC MARC 2001. The results show that the critical pre-twist strain angle is 0. 027 rad and the maximum elastic shear stress after pre-twist is 1 694 MPa for the torsional axis.