弹体破片分布及破碎性系数计算

为了研究弹体破片分布与材料、炸药、壳体等的影响关系,以Mott模型为基础,通过切片的方法对弹体进行了理论分析.分析了破碎性系数B的主要影响因素,通过量纲分析得到了破碎性系数B计算公式.通过该公式得出了13 mm壁厚弹体破碎性系数,且得到破片数和破片质量分布,并与试验数据进行对比分析误差小于5％,是因为回收率和端盖的影响.提高破片回收率和排除端盖的影响,该破碎性系数计算公式可用于弹体破碎性分布计算.     

大口径榴弹自然破片形成过程

为获得典型大口径常规战斗部自然破片质量分布、破片初速等变化规律,利用水井爆炸装置,对某155 mm大口径榴弹自然破片的形成过程进行了破碎性试验研究,并与Mott公式预测计算结果进行了对比;同时基于Stochastic随机失效模型,采用AUTODYN软件对试验榴弹自然破片形成过程作进一步仿真模拟,获得了破片质量分布、破片初速等变化规律。仿真结果表明:4 g以上的破片数量与试验结果吻合较好,总体分布趋势基本完全一致,4 g以下的破片数量存在误差。     

典型榴弹自然破片质量分布的表征模型

研究典型榴弹爆炸自然破片质量分布的模型表征,为弹丸威力设计与评估等提供理论和技术支撑.基于弹丸口径、弹形结构、装药及弹体材料选择的典型性制备样弹,通过水中爆炸获得破片数量、质量数据;用5种经典破片质量分布表征模型分别对试验数据进行拟合处理,得到破片质量分布图像及拟合相关系数,据此对比分析破片质量分布表征模型的适用性和实用性.结果表明:双参数分布模型比单参数分布模型拟合精度更高、适用性更好;双参数的Weibull分布模型相比Held分布模型,既可直观反映弹体破碎性,又可直接求解有效破片数,在弹体材料选型与设计、弹丸威力设计与评估等方面具有更好的工程实用性.     

小口径榴弹自然破片形成过程的数值模拟

采用AUTODYN软件中基于Mott分布生成自然破片的Stochastic材料破坏模型,对30mm小口径榴弹壳体膨胀和自然破碎过程进行了数值模拟,获得了破片初速、飞散角沿轴向曲线分布及破片质量分布,仿真结果与破碎性试验回收破片的统计结果吻合较好。     

某小口径埋头弹弹体破碎性研究

埋头弹作为一种新型弹药,具有体积小、形状规则等优点,是未来弹药发展的重要方向之一。弹体破碎性直接影响弹丸威力,为提高弹丸威力,弹体材料、炸药种类、弹体装药结构必须合理搭配。通过对30CrMnSiA、40MnNiMo、50SiMnVB 3种常用弹体材料进行破碎性试验,寻求一种适合某小口径埋头弹的弹体材料。试验结果表明：50SiMnVB材料的弹体形成的有效破片数量最多,质量相对均匀,更适合用于小口径弹药弹体材料。同时,针对50SiMnVB弹体材料形成破片质量分布不均、利用率低等问题,利用ANSYS LS/DYNA有限元分析软件对该口径埋头弹弹体膨胀和自然破片形成过程进行了数值模拟,通过对弹体自然破片形成机理的分析并结合埋头弹发射具有高膛压、高过载的特点,设计出一种结构简单,加工成本低廉,可用于高膛压、高过载的弹体结构,并对所设计的弹体结构自然破片的形成过程进行数值模拟。数值仿真结果表明该种弹体结构设计方案具有较高的可行性。进行了破碎性试验验证,试验结果表明该种弹体结构形成的有效破片数量可增加16.5%。     

高强度钢壳体战斗部爆炸破碎无网格法数值仿真

为研究高强度钢壳体战斗部破碎过程及质量和速度分布特征的数值仿真方法,以"飞鱼"导弹战斗部为例,壳体采用光滑粒子动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)方法进行战斗部爆炸驱动壳体膨胀及破碎过程的数值仿真,炸药采用Lagrange单元,壳体和端盖采用SPH单元,进行Lagrange与SPH算法耦合实现炸药爆炸驱动壳体破碎。通过选取不同尺寸的SPH粒子分别进行计算,获得破片数随SPH粒子尺寸变化的规律以及战斗部爆炸形成破片的质量与速度分布特征,并对比传统Mott公式和Gurney公式的工程计算结果,得到SPH粒子尺寸为0.25 cm时所建立的仿真模型与工程计算较为吻合。采用经过工程计算验证过的模型进行仿真计算,获得爆炸载荷作用下战斗部壳体各段与端盖的质量和速度分布规律、每个破片的质量与速度分布以及各段形成破片的飞散方向与飞散角。     

回火温度对50SiMnVB钢壳体形成破片性能的影响

为了获得不同回火温度条件对壳体形成破片性能的影响规律,选取3种回火温度下的50SiMnVB钢作为壳体材料,通过破片初速测定试验与水井静爆破片回收试验研究了50SiMnVB钢壳体形成破片的速度及质量分布等性能,并应用AUTODYN-3D有限元软件仿真研究了50SiMnVB钢壳体膨胀破碎形成破片的过程及破片速度、质量变化规律。研究结果表明,随着回火温度的不断升高,50SiMnVB钢壳体的破碎程度随之降低,形成破片的总数逐渐减少,但质量在1.0 g以上的有效破片数目逐渐增加,相对提高了77.4%,而不同回火温度条件对50SiMnVB钢壳体形成破片初速影响不大。     

结构参数对复合装药战斗部破片特性的影响

为了研究结构参数对复合装药战斗部破片特性的影响,采用AUTODYN-3D有限元计算软件,比较分析了复合装药战斗部在中心单点和内外同时两种起爆方式下爆轰波传播与壳体破碎过程,获得了壳体壁厚与中心装药直径对复合装药战斗部破片平均质量、破片速度等参数的影响规律。计算结果表明,随着壳体壁厚的增加或者中心装药直径的减小,单点起爆下破片平均质量相对于内外同时起爆下提高的倍数越来越大,战斗部在不同起爆方式下威力输出差异越来越明显;静爆试验结果表明,内外同时起爆下的破片平均速度、冲击波超压和验证靶冲孔数较单点起爆下分别提高了27.1%、31.4%和39.3%,试验结果与仿真计算结果吻合较好。     

战斗部壳体爆炸破片体/线分形维数研究

为研究爆炸瞬时情况下金属壳体破碎形成破片的形状特征规律,设计了壳体爆炸破碎形成破片回收试验,来研究瞬时破碎条件下破片分布及内在关系。通过借鉴体/线分形维数测定数学模型,并应用MATLAB软件中数学算法对描述破片质量或大小分布特征的体分形维数D₃以及描述破片迎风面投影轮廓特征的线分形维数D₁进行了计算。研究结果表明：爆炸条件下壳体破碎形成破片质量分布和形貌特征均满足统计自相似性,可以用分形维数来表征;计算获得破片平均体分形维数为2.385 9,平均线分形维数为1.298 7,二者之间满足D₃+2D₁=5.     

高能束控制破碎模拟弹体破片分布试验研究

采用扇形靶试验对高能束控制破碎模拟弹进行预制破片分布考核。从静爆靶试结果显示:模拟弹侵彻3 m靶距不同厚度A3钢板,破片分布在预计范围内,破片飞散角实测结果小于18°,破片带内的破片密度平均为2.68个/dm2;该弹采用高能束控制破碎技术处理后,破片控制效果好,能够满足弹丸的设计要求。     

多传感器航迹关联算法研究

航迹关联是多传感器目标跟踪系统进行航迹融合的基础,是对目标进行连续跟踪的关键技术之一。在介绍基于概率统计的传统航迹关联算法的基础上,阐述了一种基于小波变换和多分辨率分析的序贯航迹关联新算法,通过Matlab仿真说明该新算法在性能上较传统方法有较大改善。     

基于HMM模型的战场侦察多目标识别技术研究

隐Markov模型是一种用于语音识别比较成功的统计模型，战场侦察的多目标识别是战场侦察技术传感器走向实用的关键技术之一，对传统的隐Markov模型的结构和分类器进行了改进，使其初步可以实现由背景噪声环境下的多种类目标的识别。     

基于源信号之间统计独立性的ICA方法的等价性研究

引入了基本ICA问题的发生模型；通过对基于源信号之间统计独立性的三种基本ICA方法(极大似然法、最大信息法和最小互信息法)的推导结果的对比，得出了这三种算法是完全等价的结论；并通过仿真实验。验证了这些算法的有效性。     

基于振动的内燃机转速测量研究

分析内燃机的振动与转速的相互关系,利用实时的数据采集处理分析系统对内燃机的振动进行监测.实验证明,可以通过内燃机振动信号得到内燃机的转速.这种测试方法,测试精度较高,在快速检测中具有一定的实用意义.     

海战场多目标聚类-匹配分群研究

群体已取代单一实体成为兵力执行海上作战任务的主要样式,多目标分群因而成为兵力层态势信息的形成前提亟待解决,从海战场作战群体的特点人手,使用聚类与匹配相结合的方式构建分群模型;首先从实体层目标信息中选取特征矢量与聚类测度,运用改进ISODATA聚类与辅助信息识别形成战场空间群,然后结合军事先验知识通过模板匹配进一步将空间群聚合为功能群等高层级群体;该模型能够满足海战场不同层级群体识别的需要,并可为其他背景下的聚类分群提供借鉴。     

温度对聚四氟乙烯材料特性的影响研究

通过对聚四氟乙烯材料110根样件的实际拉伸试验,获得了11个不同温度条件下的拉伸强度、极限名义应变和弹性模量变化数据.基于实测数据的理论分析,认为:聚四氟乙烯材料的玻璃化温度大约为100℃;当温度大于25℃时,极限名义应变几乎不受温度的影响;其弹性模量介于高弹性聚合物与金属材料之间,但更接近高弹性聚合物.     

燃料空气炸药武器对人员毁伤的研究

根据冲击波超压－时间的毁伤原则和失去战斗力比率的伤亡准则，采用最小二乘法推导了冲击伤亡等级方程；利用FAE静爆试验爆炸场的实测数据拟合出爆炸场特征方程，进而预估出FAE对人员毁伤的伤亡等级范围（威力圈）。     

基于数字射线成像的航空发动机涡轮叶片缺陷尺寸的自动测定

在航空发动机涡轮叶片的缺陷检测线上,缺陷尺寸的自动测定是实现在线检测的关键。为了解决这一问题,分析了叶片数字射线成像(DR)的纹理特点,通过区域分割点将图像分成不同纹理区,提取各个区域的灰度分布函数以减少纹理对缺陷的干扰。消隐纹理后的图像灰度服从正态分布,遵循背景和信号（缺陷）在正态分布曲线上的取值特点,设置灰度阈值,将灰度值并入集合和数组,最后对航空发动机涡轮叶片的缺陷进行了正确的尺寸和形状测定。     

铜基红外干扰发烟剂性能影响因素

重点研究了铜粉粒度、铜含量、添加剂及配方组成和配比等因素对铜基发烟剂红外消光性能的影响，同时也研究了包覆剂及制药工艺对发烟剂性能的影响。并且对测试结果及相关问题进行了分析讨论。     

毫米波雷达导引头频域高分辨技术研究

提出在强海杂波环境下利用频域高分辨技术提高末制导雷达对弱小目标的分辨能力。文中首先分析了频域高分辨原理．然后推导了比例导引方式下雷达导引头频域高分辨的实现条件，明确了系统的频域分辨率大于目标的多普勒频差是实现频域高分辨的先决条件，并给出了目标的多普勒频差与弹目距离、弹目速度、迎头角以及目标长度的关系，最后给出了仿真实验结果．结果表明系统的分辨率达到10Hz时，可以对弱小目标实现频域高分辨。