基于模糊贝叶斯网络的飞机易损性评估方法

针对在飞机进行易损性评估的过程中,因为目标数据的不精确而进行的模型简化,结合模糊数学理论和贝叶斯网络提出了基于模糊贝叶斯网络的飞机易损性评估方法。介绍了模糊理论和贝叶斯网络的基本知识,以及基于模糊贝叶斯网络的飞机易损性评估流程,并建立了基于某型飞机的模糊贝叶斯网络易损性评估模型,最后通过算例证明了该方法的合理性。

高速侵彻体碰撞子母化学弹头有效载荷毁伤效应

为研究碰撞位置对化学子母弹头毁伤效应影响,开展了爆炸成型大质量高速侵彻体碰撞化学子母弹头地面模拟试验。试验结果表明,化学子弹毁伤模式呈现为局部变形(不泄漏)、局部裂孔(部分泄漏)和碎裂摧毁(完全泄漏)3种形式,而且其分布显著受碰撞位置的影响。采用贯穿路径体积重叠法分析发现,子弹摧毁率随碰撞位置偏移量变化呈现复杂的类多阶梯分布,与试验结果相比,二者总体变化趋势相吻合。进一步机理分析认为,高速侵彻体沿贯穿路径对子弹的直接碰撞作用,只是造成子弹摧毁的一个重要因素,蒙皮碎片碰撞、子弹间相互碰撞以及子弹爆裂液体高速喷射等附加力学行为及效应也相当重要,显著提高了对化学子母弹头有效载荷的摧毁作用。

工程教育专业认证背景下“有限元基础”教学改革与实践

为培养本科生解决复杂工程问题的能力,实现工程教育专业认证目标,在分析目前本科教学“有限元基础”课程教学现状的基础上,依据工程教育专业认证要求,提出了转变教学理念、优化课程教学内容、采用项目式教学、边讲边练、理论和实践相结合的教学方法,采取重视过程的多元化考核方式等改革方案等课程教学改革措施.经过实践,教学效果明显提升.该研究成果可为其它专业的有限元课程教学提供参考.

直接碰撞杀伤动能拦截器对子母弹头毁伤分析模型

针对直接碰撞杀伤动能拦截器对子母弹道导弹弹头毁伤问题,对动能拦截器和子母弹头目标特性进行了分析,基于体积重叠分析提出了子弹毁伤判定方法,建立动能拦截器末端遭遇弹道模型,并通过引入射击线技术对毁伤子弹数进行了估算,建立了动能拦截器对子母弹头毁伤快速分析模型.算例与分析表明,利用该模型可有效分析碰撞角、碰撞点等因素对子母弹头毁伤概率的影响,研究结果可为动能中段反导毁伤效能评估和拦截模式选择提供参考.

活性破片战斗部威力评价方法

针对活性破片战斗部设计和威力指标论证,从活性破片毁伤机理和毁伤模式出发,提出了一种活性破片战斗部威力评价方法,并建立了相应的威力评价模型.算例分析表明,以燃油箱为打击目标,同口径活性破片战斗部威力半径比钢破片战斗部提高2.8倍.活性破片密度、单枚活性破片质量和杀伤动能等对活性破片战斗部威力半径有显著影响.增加活性破片密度、采用高格尼常数炸药,有利于进一步增大活性破片战斗部的威力半径.

缓冲材料对活性破片战斗部爆炸驱动影响分析

为研究活性破片战斗部爆炸驱动作用行为,采用数值模拟与试验相结合的方法,获得了缓冲层材料及厚度对活性破片战斗部爆炸驱动行为的影响特性.数值模拟结果表明,随着缓冲层厚度的增加,活性破片飞散速度明显降低,4种缓冲材料中,软铝缓冲层对活性破片初速影响最大,且破片初速随缓冲层厚度的增加基本呈线性下降趋势,尼龙和凯夫拉缓冲层对破片初速影响较小;随着缓冲层厚度的增加,活性破片所受载荷明显降低,其中软铝降载荷效果最好,其次为凯夫拉.综合考虑活性破片速度和破片完整性、安定性要求,选择凯夫拉缓冲层较好.最后,通过活性破片战斗部地面静爆试验对数值模拟结果有效性进行了验证,试验结果表明,数值模拟结果与试验结果吻合较好.

区域联合作战装备保障任务分配模型

现代信息化战争是体系与体系的对抗,区域作战联合装备保障成为信息化条件下装备保障的主要方式,实施科学正确的装备保障指挥,进行保障任务分配对于提高保障效益具有非常重要的意义。通过区域作战装备保障任务的特点,依据区域保障要求建立了包括转场时间在内和不同作战方向上作战单元的重要程度不同的装备保障任务分配模型,保证了重要方向上最晚完成保障任务的作战单元保障时间最短和非重要方向上最晚完成保障任务的作战单元保障时间最短。最后,应用遗传算法给出了区域联合作战装备保障任务分配模型的求解方法和步骤,具有一定的科学性和实用性。

模拟卫星结构爆炸解体碎片分布特性

采用沙坑回收实验和理论分析相结合的方法,对铝薄壁圆柱模拟卫星结构爆炸解体碎片分布特性进行了研究。实验结果表明,卫星模拟结构爆炸解体行为显著受壁厚和剩余燃料量影响,壁厚越小或剩余燃料量越多,爆炸解体碎片越多,且碎片质量分布范围很广,从不足0.2 g颗粒到100 g以上不规则碎片。基于实验结果,结合带壳装药爆炸解体模型和卫星弱爆炸解体模型,建立了模拟卫星结构爆炸解体碎片总数分布分析模型和碎片质量分布分析模型,为卫星意外解体碎片分布特性的科学评估提供参考。

动能拦截器对子母弹头毁伤行为数值模拟

采用数值模拟方法对直接碰撞动能拦截器毁伤子母式化学有效载荷行为进行了数值模拟.结果表明,子母式化学有效载荷毁伤效果显著受碰撞位置和碰撞角影响,碰撞位置为弹头几何中心或两层子弹分界面时,子弹毁伤率明显提高.碰撞角存在最佳范围,且随碰撞位置的不同而变化.撞击子母弹前部,小角度情况下毁伤效果较好,而中部和后部,则在垂直撞击情况下毁伤效果较好.基于数值模拟结果,获得了碰撞角和碰撞部位对毁伤效果的影响规律,为中段动能反导毁伤评估、选择合理的拦截方式和动能拦截优化设计提供了依据.

活性杆条杀伤增强器抛撒行为数值模拟

针对杀伤增强器爆轰驱动活性杆条问题,在AUTODYN-3D平台下采用数值模拟方法研究了杆条排布方式、杆条排布半径和缓冲材料对杀伤增强器爆轰驱动活性杆条行为的影响特性。结果表明,内外层活性杆条径向排布夹角为11.25°,内层杆条排布半径不小于37 mm,外层杆条排布半径不大于85 mm时可以避免活性杆条间相互碰撞,有效保护活性杆条结构和提高活性杆条稳定性;随内层杆条排布半径增加,内层杆条承载爆轰压力显著下降;聚苯乙烯、聚乙烯和聚氨酯都具有良好的缓冲作用,与聚苯乙烯和聚乙烯相比,杀伤增强器采用聚氨酯作缓冲材料,其杆条速度振荡幅度小、收敛快,且杆条空间分布较好。

基于靶板冲塞式破坏的战斗部破片优化设计

针对破片杀伤战斗部破片参数的优化设计问题,对破片飞散特性以及对薄靶板的撞击和侵彻行为进行了分析,基于目标靶板毁伤的整体和局部分析提出了破片冲塞式破坏目标靶板能量消耗和比动能的双目标毁伤准则,并建立了战斗部破片参数优化分析模型。最后通过引入遗传算法对破片打击薄靶目标消耗的能量和毁伤概率进行了估算,表明该模型可有效分析破片长度、直径以及初速对打击薄靶目标的影响,研究结果可为战斗部破片的优化设计提供参考。

双层规划模型在导弹破片杀伤战斗部优化设计中的应用

破片杀伤战斗部结构设计考虑因素众多复杂,为梳理战斗部设计中各层次之间的关系,改善导弹的性能,文中综合考虑了战斗部的威力以及导弹的机动性能。文中分别用战斗部的威力半径、导弹重量表征战斗部的威力和导弹的机动性能,建立了战斗部结构参数优化设计的双层规划模型。为避免求解过程中陷入局部最优,提出了模拟退火算法对模型求解。最后用算例得到了战斗部的最优结构参数,证明了模型和算法的有效性。

Numerical simulation of shock initiation of the coated-type projectile penetrating target

The behavior of the charge initiation of the coated-type projectile penetrating target is researched by means of numerical simulation. The influences on charge initiation of the projectile shape, shell thickness, charge diameter, and projectile velocity are analyzed. Results show that projectile shape takes an obvious impact on critical detonation velocity, that for the projectile with the same quality, it is more vulnerable for the cylindrical projectile with the one length-diameter ratio to occurring shock initiation than the spherical projectile, the charge diameter is an important factor that affecting critical detonation velocity, which significantly decreases as the charge diameter increases.

活性材料增强PELE杀伤效应

采用数值模拟与实验相结合的方法,研究了活性材料增强侵彻膨胀弹（PELE）对金属靶板的作用效应,获得了活性材料增强PELE长径比、靶厚、着速对作用效应的影响。结果表明,改变长径比,对活性材料增强PELE的横向增强效应以及爆燃效应影响不大,但长径比过小,产生的破片数量和活性材料装填量较少,会导致毁伤效果降低;在800 m/s着速下,活性材料增强PELE对10~15 mm厚度范围内的钢靶板毁伤效应较好,更适合应用于拦截高速来袭目标。