黑龙江省核心技术人员创新激励效率评价研究

创新是引领高质量发展的第一动力,人才是第一资源。在此背景下,深入研究黑龙江省核心技术人员创新激励效率具有重要的学术意义和实践价值。本文调研了黑龙江省人才创新激励现状的基础上,构建了黑龙江省核心技术人员创新激励评价指标体系,并利用DEAP软件的DEA模型对创新激励效率的测度。通过研究结果可知,1) 黑龙江省人才创新激励效率自2017年至今均为DEA有效;2) 自2017年至今黑龙江省人才创新激励效率的规模收益不变。研究既为DEA的应用拓展了方向,也为黑龙江省人才激励机制完善,进一步提升人才创新引领作用提供了支撑依据。

基于有限元法对裂纹尖端应力强度因子的计算分析

应力在裂纹尖端会出现无限大的奇异性,但应力强度因子K则为有限值,是表征裂尖应力场强弱的物理参量。采用J积分法,位移外推法和相互作用积分法等3种不同的方法计算断裂模型裂尖的K值,并研究了受力、裂纹长度、含裂纹构件的几何参数等对裂纹尖端应力强度因子的影响。结果表明3种方法模拟出的K值结果一致性较好,与应力强度因子手册值相比都能达到较高精度。对照3种方法,分析出各种方法的优胜劣汰,对应用数值法计算应力强度因子方法的选择具有借鉴和参照作用。

基于数字图像相关原理的埋头弹程序燃烧特性试验研究

为分析埋头弹的装药程序燃烧特性和上膛挤进运动特性,对埋头弹两级点火发射过程进行试验研究。设计并建立程序燃烧特性试验系统,采用高速摄像系统获得各组弹丸的运动图像序列。基于数字图像相关原理,对各组图像序列进行定性和定量分析,对回收的弹带刻槽形貌分析测量,获得一级点火的弹丸运动特性,两级点火的程序燃烧特性以及弹带刻槽形貌特性。研究结果表明:速燃点火药的质量直接影响一级点火弹丸上膛性能,质量增加时弹丸上膛时间显著缩短,上膛速度大幅提高;可燃导向筒过早的破碎会导致上膛速度大幅增加,使弹带刻槽形貌非常恶劣,不能可靠密封弹后火药燃气和可靠导转弹丸运动,影响内弹道性能和弹丸的膛内运动姿态;需要对速燃点火药与可燃导向筒进行合理的匹配设计,保证可燃导向筒的破碎时机处于可控范围,从而实现理想的两级点火和程序燃烧设计目标。

面向DSP平台的CiSSA-CSP特征提取算法的移植与优化

为实现便携式信号二分类解析系统的在线实时处理,采用DSP平台完成CiSSA-DSP特征提取算法的嵌入式移植;CiSSA-CSP特征提取算法具有出色的时-频-空域特征提取性能,适合于提取实时二分类系统中非平稳信号的特征;相比于PC机,嵌入式系统具有小型化、便携性、低功耗和低延时的特点,而嵌入式平台处理器的计算资源和内存受到限制,必须优化移植特征提取算法,才能保证二分类解析系统的分类精度和低延时;通过优化CiSSA-CSP算法流程,使用编译器优化、关键字和库函数等手段提高编译效率,将CiSSA-CSP特征提取算法移植到TMS320C6678DSP嵌入式平台,并利用公共数据库数据验证了其用于实时分类系统的有效性;相比于PC机的Matlab实现,DSP平台实现的二分类系统分类准确度下降小于0.5%,且单次实验信号解析耗时少于0.15 s。

HTPB/Al/AP/RDX推进剂初始燃烧的分子模拟

针对一种四组元HTPB推进剂(HTPB/Al/AP/RDX)关键组分,基于第一性原理计算的数据集,使用深度神经网络模型开发了一个机器学习势函数;基于新开发的势函数,建立了四组元HTPB推进剂燃面模型,并进行了大规模的分子动力学模拟计算,对推进剂燃烧时的微观结构、温度、反应组分的时空演化进行了系统统计分析。结果表明,新开发的势函数能够准确描述推进剂组分单质及两两之间界面的能量和受力特性,是一个高精度、高效率的机器学习势函数;燃面模型实现了对推进剂燃烧过程中的AP、RDX、HTPB热解过程精准模拟,阐明了扩散火焰的形成机理以及铝粉从燃面剥离等微观过程,揭示了其中的各组分界面相互作用机制。表明分子动力学模拟能够在原子尺度上实现时间分辨的三维重建,进而获得推进剂燃烧的微观机理,可为固体推进剂的理论研究提供了新的工具。

包覆微孔球扁药的结构与性能

球扁药是中小口径和轻武器的主要装药,其能量释放渐增性的控制方法一直是研究的热点。通过超临界二氧化碳微发泡的内部微孔增燃与流化床包覆的表面包覆阻燃相耦合,构筑了能量释放精准可控的乙基纤维素(EC)包覆微孔球扁药,利用扫描电镜和红外光谱研究其微观结构与组成,采用密闭爆发器等分析其燃烧和贮存性能。结果表明:包覆微孔球扁药表面结构完整、致密,当包覆时间从5 min增加到30 min时,包覆层的质量分数从2.32%增加到9.79%,对应的膜厚从7μm增加到33μm;相比于原药,包覆时间10 min的包覆微孔球扁药,其初始活度L_(0)和最大活度L_(m)分别降低了62.34%和55.61%,燃烧渐增性特征值A_(L-B)为1.30 MPa^(-1)·s^(-1);加速老化试验表明,包覆微孔球扁药的燃烧性能变化较小,在75℃老化14 d后,老化样品与未处理的原始样品的p‑t和L‑B曲线基本保持一致,表明EC包覆微孔球扁药具有优异的贮存稳定性。

斜入射下四光幕精度靶着靶位置测量原理误差分析

为研究飞行弹丸斜入射时着靶坐标测量原理误差的分布规律,根据四光幕精度靶几何结构,建立了斜入射下着靶坐标测量原理误差模型,研究有效探测靶面内不同着靶位置与不同入射角下原理误差分布规律;分析工程应用中发射位置确定下,不同散布半径与不同射击距离对测量原理误差的影响,给出着靶坐标测量的修正公式,并进行实弹射击试验。试验结果表明:飞行弹丸斜入射时必然存在原理误差,必须修正着靶坐标;射击距离一定时,发射枪散布半径越大,原理误差越大;散布半径确定时,原理误差随射击距离增加而减小;在发射位置确定下,采用修正公式后,四光幕精度靶测量误差小于1 mm。

电磁发射穿甲弹脱壳机理研究

为了适应电磁轨道发射方式,采用的两瓣式矩形弹托小口径脱壳穿甲弹相较于传统火炮发射缺乏膛内的预分离力,出炮口后弹托受到的气动力直接影响到脱壳的可靠性。为提高脱壳可靠性,基于动网格技术建立了流体力学与6DOF动力学耦合的数值仿真模型,研究了脱壳过程中流场的变化规律和弹体受到的气动干扰。针对弹托迎风窝前端面位置以及迎风窝深度两个核心结构参数,对比了弹托的运动特性及气动参量。结果表明:适当调整迎风窝前端面位置可以改善弹托翻转姿态,增加迎风窝深度可有效改善弹托升阻比,优化弹托分离轨迹。该方法可为电磁发射脱壳穿甲弹的设计提供参考。

基于ZYNQ的相机曝光时间快速优化算法

在高速相机采集图像的过程中,自动曝光控制的精度与速度会对相机成像质量产生重大影响。该文深入研究了图像熵与曝光时间的数学关系,应用ZYNQ平台实现了一种曝光时间快速优化算法。介绍了关键模块时序仿真实验结果和成像实验效果。实验结果表明,该方法在顺光、逆光和侧光条件下均可在11帧内收敛至合适的曝光时间。满足检测设备对实时性和环境适应性的要求。

Pickering乳液聚合法制备TATB/HMX基复合微球

为了提升HMX的安全及应用性能,采用Pickering乳液聚合法,以固体粒子氧化石墨烯(GO)为稳定剂,分别以聚醋酸乙烯酯(PVAc)和聚苯乙烯(PSt)为黏结剂制备了两种TATB/HMX基复合粒子;通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和X射线光电子能谱仪(XPS)对样品进行了表征,并测试了其撞击感度和摩擦感度。结果表明,制备的TATB/HMX基复合粒子均为表面均匀密实的球形颗粒,所含HMX和TATB的炸药晶型均未改变;与HMX原料相比,复合粒子的表观活化能(E_(a))提高,其中TATB/HMX/PVAc/GO复合粒子的E_(a)提高了44.18 kJ/mol,TATB/HMX/PSt/GO的E a提高了40.5 kJ/mol;撞击感度和摩擦感度明显降低,以PVAc为黏结剂更适合复合粒子的制备,其临界撞击能量由5.5 J提升至60 J,临界摩擦压力由128 N提升至324 N,说明制备的复合微球的热安全性和机械安全性大大提高。

弹丸着靶坐标测试系统的原理与信号处理电路

分析了4光幕交汇测试弹丸着靶坐标的原理.4个光幕分别由4个大面积光幕靶产生.大面积光幕靶的光源采用发光二极管阵列,接收部分采用PIN红外光电二极管阵列,设计的大面积光幕靶发射部分与接收部分的有效作用距离最大可以达到3m.文中给出了详细的信号处理电路.设计的测试系统用5种轻武器枪弹实弹射击,测试结果与纸靶相比较,其测量误差满足目前枪弹产品检验试验的要求.

偏心起爆定向战斗部威力研究

为研究偏心起爆定向战斗部毁伤威力,推导了偏心起爆点对侧延长线附近有限角度内应用的偏心起爆破片初速公式,并设计钨柱和钨球两种预制破片偏心起爆定向战斗部进行了试验验证。结果表明,所推导公式可用于偏心起爆定向战斗部计算。设计的偏心起爆战斗部的速度增益,钨柱破片为10.9%,钨球破片为19.8%。钨球破片初速、破片球面分布密度、毁伤概率均高于钨柱破片。

四光幕精度靶工程化模型及测量精度分析

针对现有四光幕精度靶理想化结构模型及测量精度分析无法满足其工程化设计及发展需求的问题,构建了通用的四光幕精度靶工程化结构模型,推导了相应的坐标测量及误差传播公式,仿真分析了着靶位置、靶距、幕面夹角、靶面大小、弹丸斜入射角度等多参量对系统坐标测量精度的影响,得到了系列坐标测量误差分析数据.最后给出了一实际四光幕精度靶的结构及理论坐标测量误差估计.实弹射击表明,该系统在1m×1m有效靶面内的X、Y坐标测量误差均小于2mm,与理论仿真分析结果接近,验证了所提工程化测量模型的正确性,测量精度分析有效.研究结果可为实用型四光幕精度靶的设计及测量精度评估提供可靠参考.

轨道温度对电磁发射性能的影响

电磁轨道发射过程中,枢轨(电枢与轨道)接触界面电接触状态受到电磁力、速度及温度等因素的影响。在连续发射条件下,轨道温度升高,对枢轨界面滑动电接触状态及发射性能产生影响。通过发射器结构的优化设计,采用加热装置对轨道进行加热,轨道可具有不同的初始温度。在电枢型号、质量、驱动电流基本一致的前提下,开展轨道不同初始温度的发射试验。通过测量驱动电流、出口电压、B-dot信号、轨道温度等参数,获得了电磁发射过程中的枢轨接触阻抗曲线、电枢运动速度及轨道不同测量点温度变化,从而分析轨道不同初始温度条件下发射过程中枢轨滑动界面电接触性能,以及轨道初始温度提高对轨道温升、电枢初速的影响。结果可得:随着初始温度升高,轨道电阻增加,发射过程中轨道温升相应增加,界面接触电阻增加,电枢初速降低。

小口径PELE作用薄靶板影响因素的实验研究

为了确定影响小口径PELE对薄靶板作用效果的关键因素，改变弹体材料、装填物材料、弹丸着速和着角，在12．7mm弹道枪上发射PELE对固定靶板进行撞击试验。试验结果表明，弹体采用压拉比高的材料时，PELE横向效应明显；在试验速度范围内，随着速的提高，PELE破片数量增多，横向效应增强；装填物材料对横向效应的主要影响因素是泊松比和弹性模量，而不是密度；在0°～45°范围内，随着角的增大，PELE横向效应增强。这些结论为小口径PELE的设计和运用提供了重要依据。

高能电脉冲-超声滚压耦合技术对淬火态GCr15钢表面强化研究

采用高能电脉冲辅助超声滚压技术对高频淬火态GCr15轴承钢进行了表面强化处理,并对表层硬度梯度、表面粗糙度以及摩擦磨损性能进行了表征。与普通超声滚压技术相比,声电耦合处理后样品在提高表面硬度的同时强化层深度提高约100μm,表面粗糙度Ra由1.4μm降低至0.23μm,并且在电脉冲作用下位错运动与越过能垒的能力都得到增强,从而促进表面微裂纹得到愈合,表面质量显著提高,摩擦磨损性能提高约50%。对高频淬火态GCr15轴承钢而言,脉冲电流的电致塑性效应能够促进位错运动,提高材料表面塑性变形能力,从而使超声滚压产生的塑性变形向次表层发展,显著提高强化效果。

大炸高下破甲弹的侵彻性能研究

为研究大炸高下破甲弹对装甲目标的侵彻情况,运用AUTODYN-2D软件对大炸高下破甲弹均质靶和单层间隔穿深进行了数值模拟研究,仿真结果与均质靶、单层间隔靶实验吻合较好,证明使用仿真模拟方法可以指导破甲弹设计。单层间隔靶、多层间隔靶试验表明,1.78m以上炸高下破甲弹侵彻深度波动变大,在距离轻型装甲目标5 m内作用,小口径破甲弹能对目标产生足够威胁。

高比重钨合金径向锻造工艺分析

对高比重钨合金材料的径向锻造工艺进行了分析 ,依据实际工作中出现的变形量对材料变形后中心与边缘硬度值的差异影响以及锻造工艺对材料硬化现象的影响等进行了简要的分析 ,提出了解决方法 ;同时就工艺参数对变形后的钨合金性能的影响等作了研究工作 ,给出了较为详细的论述 ;对径向锻造的发展根据其工艺特点 。

一种W-Ni-Al-Fe系易碎钨合金材料的研究

研究了一种W-Ni-Fe-Al系易碎穿甲弹芯材料,该材料采用冷等静压成型和液相烧结工艺制备。经金相检验和拉伸断口扫描电镜分析,该材料在烧结过程中可形成Al2O3脆性壳体分布于黏结相中,起到降低抗拉强度、提高弹芯破碎性的作用。性能测试表明,该材料与相同钨含量的93W-Ni-Fe合金相比,动态压缩强度相当,而静拉伸强度下降了约200MPa,延伸率下降了约20%。

枪弹弹壳挤盂组合模新型设计与研究

为保证弹壳挤盂成形中模具的较高使用寿命,以冷挤压工艺理论为基础,结合有限元仿真技术对枪弹弹壳挤盂组合模进行新型设计。利用拉美优化公式计算得到组合模各层直径及径向过盈量,并通过DEFORM-3D软件对枪弹弹壳挤盂成形过程进行数值模拟。仿真结果表明:组合模内壁可以完全不受切向拉应力的作用,模具强度和承载能力是整体模的1.75倍左右。预应力组合模的合理设计能有效降低模具破裂的风险,使弹壳挤盂成形得到保证。