主动围压下岩石爆炸动态响应数值模拟

针对深部岩石在爆破作用下的失效机理和破坏过程,基于ANSYS/LSDYNA软件,在水平方向和竖直方向进行围压约束来模拟岩石受到的地应力作用。选取单向围压、等值双向围压和非等值双向围压对中心孔爆破下岩石动态响应进行研究。将数值模拟结果与模型实验结果对比,分析爆炸应力波的传播过程,并讨论了不同围压约束对爆炸后裂纹扩展的影响。结果表明,初始围压作用对爆炸应力波的传播影响较小;初始围压会抑制爆破裂纹扩张;竖直方向围压主要抑制水平方向裂纹扩张,水平方向围压主要抑制竖直方向裂纹扩张。     

基于Optistruct的重力坝拓扑优化应用研究

基于Optistruct的变密度法,结合应变能优化准则对实体重力坝非溢流坝段进行拓扑优化.优化结果表明,坝体的应力、安全系数等指标均满足规范要求,证明了拓扑优化在重力坝剖面优化中的可行性和有效性.并进一步对优化结果进行数据拟合,分别对传统直线断面、三次曲线断面和折线断面进行了静力分析,发现折线断面在满足规范要求的情况下,坝趾竖向压应力更小,更符合应用要求.     

MDS与三边定位相结合的多点相对定位算法

结合当下导航系统对备份导航的需求,为了完善备份导航体系,针对拒止环境下网络集群定位算法开展相关研究,以MDS为基础研究相关的定位方法,推导了MDS用于集群定位的过程,分析了传统MDS用于网络集群定位的局限和不足,提出了一种MDS和三边定位相结合的网络定位方法,根据传统MDS对节点间距离的需求特性,用三边定位弥补缺失的距离信息,对相应的定位原理进行了论述,既减小了MDS中使用最短路径带来的观测误差,也减小了三边定位中的观测误差的传递层数,从而提高了定位精度。通过对不同分布环境条件下进行仿真验证了该方法的正确性与可行性,对比分析了该算法较之传统MDS定位的优越性,并从算法的复杂度和资源消耗等方面提出了该方法后续的优化方向。     

主动围压和爆炸加载作用下岩石动态响应研究

为了研究爆炸冲击下深部岩石的破碎过程,建立主动围压约束及中心孔爆炸加载实验装置,利用动态测试技术、高速摄像和数字图像相关方法,得到动静组合加载下岩石内部的应变场和表面裂纹扩展过程。基于Johnson-Holmquist本构模型,对不同围压下岩石爆炸动态响应进行了模拟研究。对比结果发现：围压在圆柱试件环向形成压缩预应力,减弱了爆炸柱面波产生的环向拉伸破坏,破碎区半径、裂纹数目和裂纹几何尺寸随着围压的增大显著减小;距离炮孔越远,爆炸应力波强度降低、围压对裂纹的止裂作用逐渐增强。结合弹性力学和柱面弹性波理论对动静加载下应力场的变化进行分析发现,围压产生的环向压缩应力减小了爆炸形成的拉伸破坏,这一结论与实验结果相同。数值模拟结果表明：von Mises应力场随围压的升高而增强,而环向拉伸破坏随围压的升高而减弱,不同围压下的破碎半径和裂纹形态与实验结果基本一致。     

导航信号副载波调制频谱仿真平台设计

在导航信号中,副载波调制用于实现谱分离和更优的导航性能。目前的副载波调制形式主要有二进制偏移载波BOC、混合二进制偏移载波MBOC、交替二进制偏移载波AltBOC和二进制编码序列BCS等。在导航信号设计中,需要针对不同的副载波调制参数下的频谱特性进行仿真和对比,设计了一种基于GUI的副载波调制信号的频谱仿真平台,能够方便进行功率波形、自相关和谱分离系数(SSC)的参数仿真和对比。     

考虑岩石应变率效应的DDA程序

针对原经典DDA程序在研究岩石动力学问题时不考虑岩石的应变率效应,在DDA程序中引入与岩石应变率相关的动态强度表达式,将块体间接触弹簧破坏准则发展为动态破坏准则,进而完善DDA程序对岩石动力学破坏问题的处理能力。用原DDA程序和改进DDA程序对动载作用下岩石单轴拉、压破坏实验进行模拟,两者的模拟结果对比分析表明:在不同的加载速率作用下,原DDA程序得到的失效应力和破坏形式基本没有变化,这与实验结果不相符。但是,在不同的加载速率作用下,改进的DDA程序得到破坏形式能与实验结果相符,且能体现动载作用下岩石动态强度随加载速率的提高而增大的强度特性。     

地基伪卫星信号发射分集技术研究

伪卫星可提高卫星导航系统在遮蔽环境中的信号覆盖性。地基伪卫星信号仰角低,将导致更为严重的多径影响,不仅会造成较大的伪距测量值误差,而且由多径产生的功率相消会导致信噪比不足,导致接收机的失锁,造成伪卫星信号不可用。针对多径导致的地基伪卫星信号不可用影响,研究信号发射分集技术在地基伪卫星中的应用,对几种典型的发射分集方式进行理论分析和性能仿真。仿真结果表明,通过信号发射分集实现多导航信号相互补充,提高了覆盖区域内地基伪卫星信号的可用性。     

GPS L1C信号Weil码相关性能分析

伪码是码分多址信号的基本组成,寻找具有良好相关性能的伪码是基于码分多址的无线通信和无线电导航等信号设计中的重要环节。Weil码是一种基于勒让德序列移位相加形成的伪随机码,具有良好的相关性能,且具有相对灵活的可选序列长度,将在GPS的L1C信号中得到应用。在提出伪码选择方法的基础上,对Weil码的产生方式进行了介绍,并对几种典型的伪码的理论相关性能和序列长度特点进行对比分析,对L1C信号采用的126个Weil码的奇相关和偶相关性能进行仿真,结果表明在10 230的序列长度下Weil码具有良好的相关性能。     

多模复合接收机测试与评估体系研究

多模复合导航技术以其高精度的导航制导性能,在精确制导武器等领域获得了广泛的应用,随之带来了多模复合导航装备的测试评估的问题,传统的卫星导航测试技术难以满足其高精度、动态的测试需求,也缺乏针对基于卫星导航的相关应用性能测试手段。针对这一技术问题,通过对国外已建设的测试系统的技术分析,设计了一种基于伪卫星和导航模拟器的先进复合接收机综合测试评估系统,提出一种测试评估体系架构,分析研究了系统中所涉及的组合导航模拟、伪卫星系统基线网络等关键技术问题,基于外场测试环境提出一种构建方法并进行了分析评估。     

基于流固耦合加载技术的DDA方法

针对目前DDA方法尚没有实现对爆炸荷载耦合加载,而常用的两种爆炸荷载等效加载方法又存在不足的现状,在原DDA程序中引入基于空间网格覆盖判断的耦合加载子程序,并用来模拟集中药包爆破。结果表明:基于网格覆盖判断的耦合技术的DDA方法,能体现岩石爆破中爆生气体和爆炸冲击波共同作用;能实现爆生产物气体对周围岩石介质的准确、持续加载;能体现最小抵抗线对爆生气体作用时间的影响;能够较好地对模拟岩石爆破过程中,爆炸产物气体对孔壁的作用,产物气体在裂缝中泄漏时对裂缝的扩张作用,以及抛掷过程中产物气体对岩块的驱动作用。