弹射冲击荷载下高速铁路路基振动加速度时频特性

高速铁路具有运营时速快、平顺性高等特点,将其作为列车机动发射站坪具有一定的优势,其振动加速度作为高铁路基结构破坏的关键参数有重要的研究价值.借助ANSYS有限元分析软件,结合弹塑性理论并引入三维一致粘弹性人工边界及其边界单元,建立半无限长无砟轨道-路基-地基非线性耦合静力学分析模型;在此基础上进行模态分析,得到了模型系统的振型、固有频率,进而建立了动力分析模型,并对比弹性地基梁板模型进行模型验证;基于上述动力分析模型,结合弹射冲击荷载得到了各结构层加速度时域信号;最后,基于EEMD-HHT变换对加速度信号进行时频分析.研究结果表明:各结构层加速度在荷载突变处取得瞬时加速度峰值,在0.17 s处取得加速度幅值;各结构层加速度成分主要分布在0~20 Hz,其中,2 Hz及10 Hz两处有明显峰值,且在2 Hz附近分布最为集中;自密实混凝土层、底座板、基床表层几乎没有发生加速度成分的吸收,而基床底层及以下有较大幅的吸收,因此,应重点关注0~20 Hz超低频范围内的基床表层及以上结构层的动力响应.

基于遗传算法的区域防空部署优化研究

对区域防空战斗部署进行了详细分析 ,建立了兵力优化分配的数学规划模型。为了获得部署问题的全局最优解 ,将遗传算法 (GA)用于区域防空部署优化研究中 ,并对传统遗传算法进行了改进 ,最后给出了模型求解的方法和步骤。经过应用实例的计算 ,该方法能够取得良好的部署效果 ,这表明该方法可为制定防空作战指挥自动化决策提供科学、有效的支持。

基于最优作战效能的雷达部署优化问题研究

针对反导作战场景下预警探测雷达的优化部署问题,本文提出了基于最优作战效能的优化部署方法。首先根据反导预警作战需求抽取了效能评估关键指标,在结合弹道特性以及威胁目标类型的基础上,提出了优化准则以及目标函数。为提高运算速度与运行效率,应用遗传算法实现对预警探测雷达的部署位置、阵面朝向进行优化。在Linux平台下通过QT编程,完成了雷达优化部署软件开发。在该软件上进行了仿真试验,证明了该方法的高效性与有效性。

地空导弹对非典型目标拦截能力的仿真计算方法

地空导弹对目标的拦截能力是地空导弹作战部署建立过程中至关重要的一环。战场电磁环境、目标特性、地形遮蔽等因素都对地空导弹的拦截能力有着直接的影响。给出了各种条件下地空导弹对非典型目标拦截能力的仿真计算方法,并就响尾蛇地空导弹对巡航导弹的拦截能力进行了计算分析,得到了有益的结论。

弹载数据链抗干扰性能分析

针对电磁环境与人为干扰共存环境下的弹载数据链系统性能评估问题,构建了信号和干扰经历不同传播衰落信道条件下的数据链接收信号模型,分析了不同干扰样式特性及功率谱,并据此推导了QPSK数据链系统的误符号性能表达式。针对不同干扰样式的仿真结果表明,当干信比较小且干扰因素占主导时,梳状谱干扰样式的干扰效果较好（优于其他干扰样式约1-3dB）,噪声调幅干扰次之,噪声调频和宽带扫频两种干扰样式差别不大。

地空导弹兵作战部署兵力需求分析方法

兵力需求分析是地面防空作战部署的重要环节。兵力需求与很多因素有关。首次从不同角度系统地提出了地空导弹兵作战部署兵力需求分析方法。该方法将作战地域分解成若干带状的火力层的集合,在此基础上分别研究了单层火力的兵力需求分析方法、所需火力层数的分析方法、总兵力需求的分析方法以及电磁干扰对兵力需求的影响。该方法也可为其它兵种的防空作战部署的兵力需求分析所借鉴。

反导预警装备部署方法综述

针对现有反导预警体系建设相关理论不足的问题,介绍了反导预警装备部署方法。从典型反导预警装备基本情况出发,归纳了反导预警作战需求和反导预警装备部署流程,总结了天基预警卫星部署方法、地基预警雷达部署方法以及协同部署方法的研究现状,对反导预警装备优化部署问题的发展提出启示与展望,以期为我国反导预警体系的建设发展提供参考。

基于作战过程的机动导弹武器系统生存能力评估建模

生存能力是机动导弹武器系统最重要的战技指标，生存能力评估对机动导弹武器系统研制以及作战运用都具有重要的意义。选取和分析了基于作战过程的机动导弹武器系统地面生存能力影响因素及评估方法。在合理的假设下，基于想定的打击模式，考虑主要的指标因素影响，建立了机动导弹武器系统在不同打击模式下生存能力的解析评估模型。

一种改善飞行器高度表信号品质的方法

根据气压高度表和惯导高度回路的特点,提出了利用气压表/惯导组合高度回路来改善气压高度表信号品质的新方法。仿真结果表明该方法可以有效地抑制高度表的高频随机噪声和补偿其延迟误差。

地空导弹兵混编群兵力编组问题

地空导弹兵混编群兵力编组问题是研究地面防空武器混编作战问题的重点,科学的兵力编组是提高混编作战效能的关键。首先讨论了计算异型武器系统战斗效能的方法,然后建立红蓝双方空地对抗系统动力学模型,通过该模型确定兵力需求规模,使用线性规划方法优化兵力编组结构,可为决策层确定兵力编组结构提供科学依据。最后举例说明。

导弹控制系统设计中的弹体弹性振动问题及陷波滤波器设计

应用陷波滤波器消除了弹体弹性振动固有频率信号对控制系统的影响,给出了陷波滤波器的设计方法,仿真结果证明了设计方法的正确性。

陆基导弹武器系统生存能力研究

导弹武器系统的生存能力是一个关键的战技指标。国内外对导弹武器系统生存能力的分析评估十分重视,已开展了许多研究工作。介绍了研究陆基导弹武器系统生存能力的重要性,对其概念、定性评估模型、解析评估模型、仿真评估模型和提高生存能力的途径等几方面的研究进行了综述和分析,并就相关问题提出了一些看法。

战略导弹基层级维修保障静态能力评估指标体系构建

分析了战略导弹基层级维修保障系统的组成和功能,结合专家问卷调查结果,确定了战略导弹维修保障静态能力的形成因素,以人力资源、维修设施、设备、器材、信息资源和维修管理6个方面入手,建立了战略导弹基层级维修保障静态评估指标体系,并描述了各级指标的内涵和数值获取方法,为下一步战略导弹使用阶段维修保障能力评估打下了基础。

基于改进QPSO算法的区域防空力量部署优化

针对区域防空中地面防空火力单元部署优化问题,提出了改进量子行为粒子群优化(QPSO)算法。为了克服基本粒子群和量子行为粒子群等算法易陷入局部最优点的缺点,将交叉-变异算子引入QPSO算法,以增强粒子的全局搜索能力,提高算法收敛速度。改进QPSO算法中使用罚函数处理优化问题的不等式约束。最后,数值算例验证了改进QPSO算法的有效性。

苏联核工程的决策管理体系述论(1945~1955)

在1945~1955年苏联核工程发展的初级阶段,其决策管理体系发挥了重要作用。这一系统包括3个部分:信息机构由苏联两大情报部门国家安全委员会和红军总参谋部情报局组成,负责搜集西方国家核武器研制的情报并由苏联科学家对其进行研读和评估;决策核心则包括斯大林领导的苏联部长会议和贝利亚领导的特别委员会,全权负责苏联核工程的各种事务的审议和决策;执行机构是部长会议下属的第一管理总局,具体负责领导苏联核工程的各个企业、科研机构等部门,完成部长会议和特别委员会下达的指示。苏联核工程的决策管理体系是苏联政治经济体制的缩影,既具有较高的效率,能够在很短时间内推动苏联核工程快速发展,同时又表现出缺乏民主、体制僵化等缺点。

弹射冲击荷载作用下不同等级铁路承载能力评估

为了从动力学角度评估重载、Ⅰ级和Ⅱ级等不同等级铁路在弹射冲击荷载下的承载能力和作为无依托发射场坪的适应性,运用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,建立3种等级铁路的弹塑性轨道—路基动力有限元模型。通过动力有限元计算,获得弹射冲击荷载作用下轨道和路基的动力响应特征,对比分析其响应幅值沿线路横向、纵向和垂向的分布规律。根据我国《铁路轨道强度检算法》和《铁路路基设计规范》对钢轨动应力、轨枕轨下承压力、道床顶面压应力、基床表层动位移和基床底层动应力等5个指标分别进行校核。研究结果表明,在同一弹射冲击荷载作用下,3种等级铁路同一结构层动力响应幅值沿线路分布规律基本一致,仅幅值不同,Ⅱ级铁路响应幅值最大,Ⅰ级铁路次之,重载铁路最小,道床和路基的动力响应幅值沿横向、纵向和垂向衰减速率亦然。弹射冲击荷载作用下,3种等级铁路钢轨拉应力和压应力、轨枕枕下承压力、道床顶面压应力、基床表层动位移和基床底层动应力最大值均不超过相关规范值,完全卸载后轨道和路基不会出现塑性损伤变形。从动力学角度考虑,重载、Ⅰ级和Ⅱ级等3种等级铁路均满足承载要求,可作为无依托发射场坪使用。

细长弹侵彻防护工程材料靶体的试验和理论研究

通过大量模型试验、近似分析方法和数值模拟3种研究途径,对细长弹侵彻防护工程材料靶体的效应进行了较系统的研究。分析了细长弹侵彻防护工程材料靶体的侵彻机理和破坏效应、细长弹侵彻靶体中的应力波的传播规律,给出了适用的细长弹侵彻深度预估公式和方法。通过上述研究,取得了如下成果:(1) 自行研制和完善了一整套开展侵彻模型试验研究的试验技术，这些技术包括：弹托分离技术；碰撞倾斜度测试技术；传感器埋设技术及应力波参数测试数据的修正。除以上技术之外，作者在试验中，还采用分幅照相技术拍摄弹体着靶姿态。这些技术为试验的成功和获得丰富的、有效的试验数据奠定了良好的基础。 (2) 通过土中侵彻模型试验的宏观结果分析得到：弹体对土壤的侵彻效应可分为表面隆起及成坑阶段和坑下侵彻阶段，描述了不同阶段弹着点附近土壤运动、变形和破坏的机理；提出了土介质的变形可以分为扰动区和未扰动区；依据土中侵彻的机理和试验最大侵彻深度数据，给出了细长弹侵彻土壤的深度预估公式。 (3) 通过混凝土中侵彻模型试验的宏观结果分析得到：弹体对混凝土的侵彻过程可分为成坑和坑下侵彻两个阶段，描述了不同阶段弹着点附近混凝土变形和破坏的机理；提出了混凝土介质的变形可以分为破坏区和未破坏区。

弹射冲击荷载下重载铁路路基动位移空间分布特征

为研究军用重载铁路路基动响应空间分布特征,通过高度非线性分析程序ANSYS/LS-DYNA3D建立了重载铁路轨道-路基-地基三维显式动力分析模型,并引入三维一致黏弹性人工边界;采用梯形冲击荷载模拟弹射冲击,探讨了不同幅值(150~600 kN)的弹射冲击荷载作用时重载铁路路基系统动位移的空间分布特征,通过Boussinesq弹性理论与林绣贤多层系统当量理论验证了数值模型的可靠性.结果分析表明:当作用在轨道上的弹射荷载开始进入卸载状态时,路基系统的竖向动位移达到最大值;结束卸载时,道床顶面存在一定量的残余变形,且残余变形随荷载幅值增长呈线性增长,增长速率约为0.60×10^(−2)mm/kN;在不同荷载幅值下路基动位移沿线路横、纵向均呈对称分布,动位移沿竖向近似呈直线型衰减,且衰减速率随着荷载幅值的增加而增大;荷载幅值越大,路基动位移的轮对效应及道床和基床对钢轨动力的分担作用均越来越显著;路基的动位移峰值与荷载幅值大致呈线性关系,道床顶面的动位移峰值随荷载幅值增长最快,增长速率约为1.27×10^(−2)mm/kN,基床表层与基床底层次之,增长速率分别约为1.23×10^(−2)、1.20×10^(−2)mm/kN,路基本体增长最慢,增长速率约为1.10×10^(−2)mm/kN.

基于并行计算的混沌遗传算法对反导预警雷达部署优化研究

提出一种高效率的基于MPI(Message Passing Interface)环境的并行混沌遗传算法,求解反导预警场景下的雷达部署优化问题,实现对弹道导弹从被发现到连续跟踪的早期预警。利用分布式并行计算的思想,代替传统串行计算,使算法效率提高7-8倍;为了避免出现"早熟"现象,引入混沌序列对某一代群体中的个体加混沌扰动来提高种群的多样性,并给出了并行计算的混沌遗传算法处理流程。仿真实例表明该算法能够快速得出优化部署方案,时间复杂度降低,大大提高了算法效率,对反导预警雷达部署有较大的应用价值。

基于动态规划-遗传算法的防空部署优化模型

随着高新武器的研制和投入使用,战场环境变得越来越复杂,正确有效地进行防空部署成为防空作战的难点问题。从进攻方的角度分析影响要地防空部署的主要因素,提出将动态规划算法用于求解攻击最小危险航线,并将其融入遗传算法的适应度函数,得到一种基于动态规划-遗传算法的防空部署优化模型。该模型可对要地防空部署进行优化,能够得到基于进攻方的最优部署方案。实验结果表明,该模型是有效可行的,为防空作战中指挥人员实施战前部署提供参考和借鉴。