机车制动控制系统冗余设计研究

机车制动控制系统作为轨道交通机车车辆的关键核心子系统,提升制动控制系统的可靠性和可用性至关重要。开展冗余设计是提升机车制动控制系统可靠性和可用性的重要方法,该文从功能、系统和机车3个层面上梳理当前国内各型机车制动控制系统的冗余设计原理,有助于后续制动控制系统设计和优化改进。

固体推进剂在高压水射流作用下的点火模式

研究固体推进剂在高压水射流作用下的点火模式.利用压电传感器、热电偶和扫描电镜测量了丁羟固体推进剂在高压水射流作用下的压力峰值、温度和组分变化,分析了丁羟固体推进剂在高压水射流作用下的点火模式.研究结果表明,含二茂铁的丁羟固体推进剂在高压水射流作用下存在3种点火模式,其中最可能发生的是由高氯酸铵、二茂铁和水蒸气组成的混合体系被机械火花或静电火花点燃.

高速水射流与凝聚炸药相互作用的数值模拟

利用LS-DYNA3D软件并采用Lagrange算法,对500m/s的高速水射流与凝聚炸药的相互作用过程进行了数值模拟;对不同时刻凝聚炸药中的压力分布以及不同径向、轴向处的压力历史进行了分析;确定了所选凝聚炸药的声速。数值模拟的结果与理论分析的结果之间具有很好的一致性。模拟结果表明,在高速水射流与凝聚炸药相互作用的过程中,凝聚炸药药柱截面上的压力随径向距离的增加而降低;药柱中的最大压力出现在水射流头部附近或水射流头部的前方。

反射式激光测速系统

设计一种用于气体炮的反射式激光测速系统.该系统不仅可以测量气体炮弹丸的着靶速度,而且还可以测量弹丸速度在碰撞过程中的连续变化.研究了该测速系统在工作过程中的功率衰减特性,分析了影响系统测量精度的主要因素,最后确定了该测速系统的测量不确定度优于1.0%.

扩展卟啉分子的多光子吸收特性

发展关联电子体系的多参考组态相互作用方法,应用态求和的张量方法,计算研究了三种扩展卟啉分子的多光子吸收特性.计算结果表明,通过中间插入噻吩杂环基团,扩展卟啉分子的双光子和三光子吸收峰发生较大红移,对应的吸收截面得到显著的提高,并且三光子吸收截面的增加更为明显;但是由于卟啉环扩大导致分子平面发生扭曲,三光子吸收截面的增大趋势明显减弱.

碰撞倾角对碎片云分布影响的数值模拟

研究超高速斜碰撞所形成的二次碎片云的分布特性.采用SPH与Lagrange耦合的方法计算了靶板上的穿孔尺寸随碰撞倾角的变化,并在此基础上模拟了碰撞倾角对二次碎片云分布的影响.计算结果与实验拟合结果表明,所采用的耦合方法可以很好地模拟穿孔尺寸和二次碎片云分布;当碰撞倾角增大到60°时,法线碎片云的质心轨迹与直线碎片云的质心轨迹明显分离,并且反跳碎片云中弹丸材料的粒子数目将显著增加.

水性环氧树脂改性乳化沥青在公路养护中的应用

介绍采用水性环氧树脂乳液改性乳化沥青的制备过程,并对改性前后乳化沥青的低温、高温性能以及耐久性能进行了测试,结果表明,经水性环氧树脂乳液改性后的乳化沥青,其各项性能均优于普通乳化沥青。改性乳化沥青是公路养护的一种新材料,探讨其在道路路面裂缝、稀浆封层、透层和粘层以及石屑罩面等方面的应用。

波阻抗梯度飞片的特性研究

基于波阻抗梯度飞片撞击二次飞片时的准等熵压缩特性,给出了波阻抗梯度飞片的设计原则.根据该设计原则,设计了一种由TPX、镁合金、铝、钛、铜、钽等材料组成的波阻抗梯度飞片,并计算了该梯度飞片的波阻抗分布.计算结果表明,该梯度飞片前后表面的波阻抗与二级飞片波阻抗的比值分别为0.08和2.45.

凝聚炸药直径效应和熄爆直径的理论研究

在关于二维定常爆轰边侧条件的理论分析中引入无量纲参数г来描述约束效应。基于阵面形状控制方程，给出了从理论上获取直径效应关系和熄爆直径的方法。通过拟合关于阵面形状的实验数据，确定了凝聚炸药PBXW－115的本构参数。直径效应和熄爆直径的理论计算结果与实验结果相吻合。

二维定常爆轰阵面形状的微分方程及D_（n）－k关系

提出了关于阵面附近流动特性的唯象假设，利用阵面曲线正交坐标中的守恒方程组，导出了描述二维定常爆轰阵面形状的微分方程，并讨论了理想爆轰条件及阵面法向爆速Ｄｎ与当地曲率ｋ的关系．

卟啉材料在激光防护上的应用

研究卟啉材料的激光防护特性.基于卟啉-蒽化合物的分子结构特点及其光子吸收截面计算公式,研究了卟啉-蒽化合物的双光子和三光子吸收特性.结果表明,卟啉-蒽化合物具有很好的非线性光学吸收效应,其光学吸收谱可以覆盖很宽的波长范围,这种非线性光学吸收效应可以用于抵御不同波长激光武器的攻击.

尾翼子弹气动特性及飞行弹道

针对战术地地导弹再入速度很高以及子弹减速要求,进行了带尾翼子弹气动特性及飞行弹道研究。利用风洞实验测得不同尾翼子弹在0.7～3.0马赫数和0°～14°攻角下气动特性参数,并在此基础上结合子弹六自由度运动方程,在 Matlab Simulink 仿真平台下,计算和分析了增阻尾翼对子弹速度及弹道特性的影响。

微爆轰推力器的冲量计算

轻型微爆轰推力器由许多装有微量含能材料的推力单元组成。文章利用瞬时爆轰假设以及小药量线性近似 ,假设推力单元内的微量含能材料的爆轰反应在瞬时完成 ,从理论上计算了微爆轰推力单元在真空中的冲量和推力 ;并在此基础上研究了含能材料的爆热、产物的等熵指数以及喷管长度对单元的冲量和推力的影响。研究结果表明 ,推力单元的冲量随装药质量、等熵指数和比爆热的增大而增加 ;为了获得理想的推进性能 ,喷管的长度不能小于装药长度的

离心自毁机构内表面变形对自毁性能的影响

分析了离心自毁机构套座锥面和击发体表面的变形对自毁性能的影响。计算结果表明，表面变形将明显延长自毁时间，甚至导致自毁瞎火。

碳纤维-钢板优化组合加固混凝土桁架拱桥

介绍了采用碳纤维-钢板优化组合加固桁架拱桥的方法,简述碳纤维、钢板的加固特点,碳纤维加固的计算要点,以及碳纤维和钢板加固的施工方法。

冲击诱导爆轰的分子动力学模拟研究进展

分子动力学技术在冲击诱导爆轰领域的应用正在为爆轰相关的物理化学过程带来新的理解。反应力场(ReaxFF)、反应经验键级(REBO)以及反应态加和(RSS)势函数作为从分子层面上揭示冲击起爆内在机制的强有力模型工具,已用在冲击诱导分解研究中观察到初始分子结构的取向相对冲击波传播方向的不同而会呈现不同的响应,受冲击的分子在平动和转动之间转换的同时传递能量。对非均质含能材料冲击起爆的分子模拟则多集中在空洞塌陷和非均质界面的热点成长等问题上。另外,用分子动力学技术对凝聚相爆轰的稳定性进行研究,论证了活化能和爆轰稳定性的关系,并得到二维拱顶石结构和三维湍流图像。就冲击诱导分解、热点机制以及爆轰稳定性在微观层面上的研究加以综述,并试图为理解冲击起爆现象提供补充和思考。

TNT高温热解及含碳团簇形成的反应分子动力学模拟

ReaxFF-MD模拟三硝基甲苯(TNT)高温热解显示增加了伦敦耗散力项(Elg)的ReaxFF/lg势函数在含能材料平衡密度计算方面具有优越性.产物识别分析得出TNT热解的主要产物为NO2、NO、H2O、N2、CO2、CO、OH以及HONO,且最终产物为H2O、N2和CO2.使用ReaxFF势函数模拟同样过程进行比较性分析显示,在主要产物和最终产物方面与ReaxFF/lg作用结果具有一致性,但在化学反应动力学方面表现出一些差异.orthoNO2键断裂和C―NO2→C―ONO重排布-断裂形成NO2和NO是TNT热解的主要初级反应,且前者产生速率大于后者,NO2和NO形成后很快参与次级反应并最终形成N2.高温热解中形成OH等小分子会促进H2O的形成.环上基团相互反应或直接脱落后,主环间C―C键才发生断裂,但温度升高会加快主环断裂,并进一步分解形成CO2,这也是高温条件下CO2分布产生波动的一个重要原因.并且当晶胞中的TNT分子几乎完全分解时,系统的势能开始明显衰减.与温度相比,密度对热解中最大含碳团簇形成的影响更明显.并且,模拟结果显示,在TNT完全分解前已经出现含碳中间体的聚合现象.此项工作表明使用ReaxFF/lg反应力场研究TNT高温热解可以提供具体的动力学和化学方面的信息,并有助于理解含能材料的爆轰问题并可进行安全评估.

超高压水射流形成过程中的压力损失研究

对超高压水射流形成过程中的压力损失进行了理论研究,并且对不同条件下超高压水射流速度的变化规律进行了实验研究,最后确定了不同条件下超高压水射流的初始参数。结果显示,在超高压水射流形成过程中,压力损失主要是在水流从高压管道进入高压喷嘴时由于流道发生断面收缩而造成的,压力损失大约为最终超高压水射流动能密度的49%;随着喷嘴口径的增大,压力损失减小,整个系统的能量利用率越高;随着水射流压力的增大,压力损失增大,但增大的程度会减小。

高压水射流冲击固体推进剂的温度效应实验研究

针对固体推进剂在高压水射流作用下点火机理尚不明确的问题,选用不同配方的丁羟固体推进剂为研究对象,进行了高压水射流的冲击实验研究.实验结果表明:高压水射流冲击固体推进剂过程中温度明显增加;推进剂的组分高氯酸铵(AP)和二茂铁的含量对升温速率有明显影响.

AP/HTPB/ferrocene混合体系粉尘爆炸特性研究

为研究丁羟推进剂在高压水射流作用下的点火机理,采用哈特曼粉尘爆炸测试装置,进行了AP/HTPB/ferrocene混合体系粉尘爆炸浓度下限和最小点火能的实验研究,并分析了高氯酸铵(AP)含量、二茂铁含量和环境湿度对粉尘爆炸特性的影响。研究结果表明:随着AP和二茂铁含量增加,混合体系的粉尘爆炸浓度下限降低,最小点火能降低;当环境湿度由80%增加到90%时,含二茂铁的混合体系的爆炸浓度下限和最小点火能变化趋于平缓。