基于Monte Carlo法的防空武器系统射击效能仿真

通过对防空武器系统射击过程的分析,构建了射击过程流程图。应用Monte Carlo法对防空武器系统射击目标流的过程进行仿真,推导出了状态递推模型,提供了模拟生成均匀随机数的方法,并给出了用于射击过程仿真的模拟函数。同时使用Monte Carlo法和经典排队模型解决射击效能评估问题,展示了部分仿真结果,并对结果进行了对比。通过误差分析,验证了Monte Carlo法在解决防空武器系统射击效能问题中具有的高仿真度。     

表面裂纹结构断裂失效概率计算的线弹簧-响应面法

将线弹簧模型法和响应面法相结合,建立含表面裂纹结构断裂失效概率的计算方法。考虑材料特性、外载荷和裂纹尺寸等参数的不确定性,以含表面裂纹平板为例进行计算,得出失效概率和可靠度指标。与Monte Carlo法结果进行对比,表明该方法合理有效,在大大减小计算量的同时,能够保证很高的精度,适合工程实际应用。     

结构可靠性分析中的某些裂纹问题

本文讨论了线性断裂力学对于有裂纹构件结构可靠性予示的实际可能性。文中所讨论的断裂力学应用的例子有(1)带裂纹结构的静力响应,(2)带裂纹结构的动力响应,(3)变载荷下疲劳裂纹增长迷率的预测,(4)疲劳裂纹增长的蒙特·卡洛(Monte Carlo)法模拟。     

升降法参数估计公式的理论分析与计算机模拟

对升降法的参数估计公式进行了理论分析推导,得到与原估计公式不同的一组参数值,并对其进行了分析修正;应用Monte Carlo方法进行了升降法的大样本模拟试验,对比了不同样本量、同一模拟试验数据、使用不同参数值计算的标准差及其相对误差。结果表明:升降法参数估计公式中的两个参数来源不清,是经验性数据,经分析修正后的参数值来源清晰,模拟结果也表明其对标准差的估计精度较高。     

双用途舰载毫米波遥控指令弹道修正弹研究

分析了舰载火炮武器作战任务的发展方向,提出了双用途舰载毫米波遥控指令弹道修正弹系统的概念,并给出了系统结构。分别给出了防空反导模式和对岸火力支援模式下系统的具体工作原理和作战方式。用Monte Carlo仿真方法计算了单发毫米波弹道修正弹拦截具有末端机动能力的反舰导弹的命中概率以及对岸射击时的圆概率误差。     

升降法中标准差计算方法估值精度研究

采用Monte Carlo模拟仿真方法,分析了GJB/Z 377A-1994《感度试验用数理统计方法》中升降法标准差计算方法—传统法和修正法的估值精度,并研究了传统法和修正法相结合的方法,以提高标准差的估值精度。结果表明:任意样本量下传统法的估值精度优于修正法的估值精度;当样本量在26～59之间时,结合法的标准差估值精度最高,其他样本量下结合法与传统法具有相同的估值精度,并得到了结合法中最优a值。     

装备研制进度关键路径的Monte Carlo 模拟与分析

针对武器装备研制进度管理中无法对工期进行有效管理的问题,提出一种将Monte Carlo运用到PERT网络中以确定关键路径的方法。在经典计划评审技术基础上,给出网络图中工序的关键度、关键路径的定义,通过Monte Carlo法模拟仿真计算得到各工序关键度的大小,依据关键度大小确定网络的关键路径,并成功地将该方法运用到某自主防空作战平台运载器分系统PERT网络图分析中。仿真结果表明：该方法有效地解决了网络中工序持续时间随机性较大的问题,为确定关键技术及分析关键技术对研制进度的影响提供了一种有效的方法。     

从伪蒙特卡洛法到蒙特卡洛法

介绍了从试验空间的统计试验方法(即Monte—Carlo法)到有限试验点集的均匀设计方法(即伪Monte—Carlo法)，以及从具体问题的统计特性要求，对均匀设计表中的试验点进行“补点”和计算机统计试验方法，并从中揭示了均匀设计法运用过程中的辨证关系．     

航天飞机的两个固体火箭发动机的推力不平衡

作者在以前的文章中曾提出了对航天飞机发射时并行点火的大型固体火箭发动机对的推力不平衡进行理论分析的Monte Carlo法。本文对这种分析法的有效性作了进一步论证,给出了航天飞机计划的试验结果,并与Monte Carlo分析法的结果进行了比较。文中分三个阶段对试验结果进行了检验:(1)从四个用于静态试验的研制发动机(DM1到4)中挑选固体火箭发动机对;(2)从三个鉴定发动机(QM1到3)中挑选出的发动机对;(3)首次飞行试验结果。讨论了飞行试验测量设备引起的推力不平衡评估中可能产生的不准确性。理论和试验值大体符合,为未来的航天飞机固体火箭发动机对进行推力不平衡分析的Monte Conlo预测法由此得到印证。     

随机参量统计分布的确定方法

确定随机参量统计分布是可靠性设计,特别是Monte Carlo模拟所必须首先解决的问题。鉴于目前常用的直方图法和X_-~2检验法使用上存在的不足,本文提出采用极大似然估计法和三种拟合性检验法及直方图法等相结合来确定参量的统计分布,并编制了通用的计算机程序。实际使用表明,该法不仅方便,且分析结果准确可靠。     

通用仪器雷达回波起伏特性的模拟研究

根据某些通用仪器具有将MATLAB编写的波形文件下载到仪器中以获得自定义波形输出的特点,提出了一种基于通用仪器模拟雷达回波起伏特性的方法,主要包括仿真建模和实验操作两部分,研究如何利用Monte Carlo法模拟Swerling Ⅰ型、Swerling Ⅱ型以及中等起伏目标回波信号,以及如何操作仪器以获得各种起伏类型回波信号。     

用有限单元法计算厚壁圆管疲劳寿命

用二维有限元计算应力强度因子的近似值,通过修正系数F的修正得到较精确的应力强度因子KI。利用Paris方程作为厚壁园管内表面裂纹扩展速率模型并给出方程系数,从而计算了厚壁圆管内表面裂纹扩展深度与压力循环次数的关系,计算结果与实验结果相吻合。在此基础上,计算实验模拟管的疲劳寿命,给出了压力-疲劳寿命关系曲线;最后,给出了具有内表面裂纹的高压厚壁圆管的疲劳寿命的保守计算。     

定数截尾样本场合下广义指数分布的参数估计

针对定数截尾样本,讨论了广义指数分布的极大似然估计和逆矩估计。通过大量的Monte—Carlo模拟,比较了极大似然估计和逆矩估计的优良性。结果表明逆矩估计的效果优于极大似然估计。     

激光增材制造微观结构模拟与力学性能预测

提出一种考虑粒子数量的激光增材制造热源模型,模拟同轴送粉激光熔覆增材制造过程中的温度变化历史,通过与试验数据对比验证所提出新型热源的有效性。基于Monte Carlo方法发展一种新型多尺度计算模型以模拟双相钛合金增材制造过程中的相变和晶粒变化,采用有限元模型重构Monte Carlo模型所得到的微观结构模型,通过算例对比验证基于微观结构形貌的有限元模型对于双相钛合金力学性能预测的准确性,并进一步计算分析激光增材制造构件的流动应力。计算结果发现,采用考虑粒子数量的热源模型,可以更好地模拟增材制造热过程,增材过程中各层出现不同程度的重熔及重加热过程。微观结构计算结果表明,对增材制造过程微观结构的多尺度模拟是有效的,且可以较好地计算两相钛合金增材制造过程中的晶粒体分比变化及形貌。在对重构Monte Carlo模型计算所得微观结构进行力学性能测试中发现,计算所得流动应力均能较好地反映两相钛合金力学性能变化规律。     

固体火箭发动机药柱的结构动态可靠度分析

采用Monte Carlo粘弹性随机有限无法，分析了药柱的结构动态可靠度，针对固体火箭发动机药柱材料近似不可压缩和直接Monte Carlo法效率较低的问题，基于Herrmann粘弹性有限元，采用拉丁超立方（LHS）技术进行随机抽样以提高计算的精度和收敛速度．考虑药柱材料参数的随机性，引入极小化变换方法，计算了固体火箭发动机药柱结构的动态可靠度．算例表明该方法精度高、通用性强，适于工程应用。     

分布选择对D-优化法估值精度的影响研究

采用Monte Carlo模拟仿真方法,研究了分布选择对D-优化法参数估值精度的影响,进而分析了估值结果对火工品99.9％的可靠性外推结果的影响.仿真结果表明:在D-优化法感度试验中,无论样本的真实分布如何,选择错误的其它分布对均值的影响不大,尤其在样本量较小的情况下;同时,无论样本的真实分布如何,选择错误的其它分布对...     

车架多工况功率谱法随机疲劳寿命估算

该文根据功率谱法随机疲劳寿命估算的基本原理,推导出载重汽车车架多工况寿命估算的功率谱综合法。依据损伤等效的原则,建立了多工况综合功率谱数学模型,并利用该方法对IFA—W50L卡车的纵梁进行了疲劳寿命估算,运用Monte Carlo模拟和传统的寿命估算方法验证了谱综合的有效性。估算结果与实车试验结果有较好的一致性。     

基于瞄准网格射击线易损性仿真方法

针对动能弹丸打击下目标易损性分析，建立了基于瞄准网格射周线的部件层次易损性分析方法，并对部件层次易损性仿真构架，瞄准网格射击线Monte Carlo模拟，关键部件杀伤概率计算以及基于系统杀伤树计算功能系统总体杀伤概率等关键问题进行了分析和探讨。     

导航系统的动态可靠性建模与仿真分析

针对导航系统动态可靠性分析问题,讨论了基于Monte Carlo仿真的动态可靠性事件序列采样方法,给出了Shannon信息熵采样准则;以SimPRA软件为分析平台,建立了导航系统动态可靠性仿真模型,并完成了导航系统的动态可靠性分析。仿真分析结果验证了动态可靠性分析的优越性及可行性。     

对称弹头落点散布近似法

本文推导出对称弹头由于风、密度和攻角的统计影响所引起落点散布的近似分析法。用简化的弹道模型和扰动的近似解法来估计风和密度的影响。给出了用于计算风和密度引起的散布的协方差法各影响系数的简单关系式。同时得到了有效攻角引起的1σ阻力误差随时间的变化。所得结果以适于直接使用于对称弹头落点散布估计的形式提供。这就不需要通常为得到影响系数而采用的广泛的点质量弹道模拟,也不需要为估计再入攻角对散布的统计影响而采用的Monte Carlo的六自由度模拟。用近似法得到的弹道系数的几个值和用数字计算得到的弹道系数的几个值非常一致。这一结果只限于整个再入期间弹道系数为常数的情况。