基于区域毁伤的基础设施网络抗毁性评估模型

基础设施网络对国家经济、人民生活和社会安全具有重要意义,为了能够准确迅速地评估基础设施网络面对物理攻击或自然灾害时的抗毁性,提出了基于区域毁伤的基础设施网络抗毁性评估模型。该模型将网络的边均分成虚拟节点,提出加权聚类算法寻找关键区域,使用归一化方法平衡网络规模和网络地理覆盖范围对评估结果的影响,算法复杂度低,运算量小,模型应用范围广,便于多个网络之间或同一网络不同规划方案的抗毁性比较。以智利电力输送网络为例,设计多组实验对评估模型进行检验,并给出可视化结果和分析。

两点串联装药爆炸区域增效效果分析

针对串联装药爆炸区域内出现区域增效现象,利用LS-DYNA有限元软件建立了两点装药爆炸的计算模型,针对不同装药间距、不同装药质量条件下两点装药爆炸冲击波的传播过程和相互作用进行了模拟研究,并对数值模拟结果的超压、冲量衰减规律进行了试验验证。分析了两点装药入射冲击波和反射冲击波超压值的相对大小,将冲击波有效作用区内的增效效果区划分成增效明显区、增效过渡区和增效不显区。分析了不同毁伤阈值条件下装药质量、装药间距对冲击波有效作用区区域面积的影响,确定了不同毁伤阈值下的最佳装药间距,得到了装药质量、最佳装药间距与毁伤阈值之间的关系。结果表明:在增效明显区内两点装药爆炸产生的入射波相互作用形成强反射波,强反射波与入射波叠加,超压显著提高,表现为两点装药反射波超压峰值整体高于单点装药入射波的超压峰值;在不同毁伤阈值条件下,随装药间距增加,有效作用区域面积会呈现先增后减的变化趋势,在明确装药质量、毁伤阈值的条件下,存在一个最佳装药间距对应着最大有效作用区域面积;获得了不同毁伤阈值的最佳装药间距工程计算模型,毁伤阈值和最佳装药间距与装药质量立方根的比值呈现多项式函数关系。

动能毁伤弹丸撞击多层靶板的区域性毁伤特性研究

为研究动能毁伤弹丸对航天器内部结构的毁伤特性,提出了一种穿透航天器外壳后区域性散布毁伤元的动能毁伤弹丸。根据空间卫星的结构特点设计了多层等效靶板,进行了动能毁伤弹丸撞击多层靶板的验证试验。对试验过程进行有限元动力学仿真,并将仿真结果与试验结果进行一致性对比,采用该模型研究了不同形状毁伤元的毁伤特点。研究结果表明:动能毁伤弹丸在穿透2 mm厚铝板后弹壳破碎释放毁伤元,且不会穿透最后一层靶板产生额外空间碎片,毁伤方案的可行性较高;不同形状毁伤元中球形毁伤元毁伤内部结构的效果最好,立方体毁伤元穿透外壳的效果最好。

高功率微波弹垂直攻击目标时的毁伤能力分析

为了研究高功率微波弹垂直攻击目标时的毁伤能力,以其毁伤范围威力圆为基础,结合高功率微波损坏和干扰电子元器件的能量阈值,提出了毁伤区域失效区、干扰区及安全区的概念,建立了能够体现高功率微波弹毁伤效应的毁伤区域模型;最后通过具体的示例定量描述了高功率微波弹的毁伤能力,得到了它在不同高度起爆攻击时威力圆内的毁伤区域情况。研究过程及结论为高功率微波弹攻击参数的设定提供了一定的理论依据。

基于均值漂移的关联关键设施网络抗毁性评估方法

随着不同基础设施网络之间的关联性日渐增强,也使得其在遭受区域毁伤时更为脆弱.区别于传统的节点破坏方式,考虑伤害衰减的区域破坏方式会导致毁伤区域内的节点或边部分失效,继而对网络系统功能造成严重的影响.文章提出了基于区域毁伤方式下关联基础设施网络抗毁性评估模型,用于识别关联网络的脆弱区域并评估网络抗毁性,并设计一种基于均值漂移法的算法搜索关键区域,采用归一化的网络流指标来评估不同规模之间的网络抗毁性水平.最后,通过数值实验验证了算法的有效性,相比于遗传算法和现有的算法,文章所提出算法求解速度更快,也具有更好的可拓展性.