推扫相机激光干扰等效缩比模型研究及实验验证

随着激光技术的快速发展,推扫相机的激光干扰问题倍受关注。推扫相机一般有较高的角分辨率,口径大焦距长造价高,若按照对等要求进行干扰实验研究,其技术难度大实验费用高。针对激光对推扫相机干扰效果评价的难题,从推扫相机成像原理和激光对推扫相机干扰机理入手,提出了一个推扫相机激光干扰等效缩比模型,并通过实验对该模型进行了验证。实验表明:在推扫相机F数不变的前提下,保持相同的入瞳激光功率和积分时间,激光对缩比相机与原相机具有相同的干扰效应,即在两相机像面上的激光干扰面积基本相同。该研究成果可应用于激光对推扫相机干扰效果评价和相机激光防护研究等方面。

基于优化最佳逼近的火箭弹高速侵彻等效缩比方法

文中基于优化理论开展了火箭弹高速侵彻等效缩比方法研究。通过量纲分析、优化拉丁超立方方法确定弹长、弹径、弹体初速度及靶标厚度为设计变量的样本空间,高精度数值计算获取设计变量关于弹体过载和持续时间的目标响应,建立快速分析模型,以响应最佳逼近为优化目标,以最小缩比为约束,模拟退火算法实现等效缩比优化模型的求解。优化结果代入侵彻模型进行参数反演,结果表明,缩比模型与原模型的过载特性具有较高的一致性。

基于动力学相似的燃气轮机低压转子等效缩比试验件的设计方法

针对燃气轮机试验中几何尺寸限制及试验台架承重限制等问题,文章提出了燃气轮机低压转子系统等效缩比试验件的设计方法,用于替代实际结构进行动力学特性研究。利用动力学等效设计原则和相似准则,建立了相似等效简化模型和相似缩比模型,并通过响应面优化方法对模型参数进行优化设计,得到了燃气轮机低压转子等效缩比试验件模型。此方法不仅适用于燃气轮机转子系统的相似缩比设计,对旋转机械的相似缩比设计也具有重要的指导意义。

基于数据驱动的地铁车辆等效缩比模型钩缓结构设计

为了快速获取地铁车辆碰撞中钩缓结构碰撞特性,研究了地铁车辆钩缓结构设计,提出了一种基于数据驱动的地铁车辆等效缩比模型钩缓结构设计方法;以钩缓结构中橡胶缓冲器为研究对象,建立等效缩比橡胶缓冲器有限元模型并进行缩比试验验证,构建了等效缩比橡胶缓冲器几何参数与力学特性响应面代理模型;以钩缓结构中鼓胀管为研究对象,建立了1/8缩比鼓胀管有限元模型并通过准静态压缩试验验证,构建了基于缩比鼓胀管几何参数耐撞性指标预测模型;为了验证方法的有效性,基于某型地铁头车钩缓结构碰撞试验,针对钩头、缓冲器、鼓胀管开展等效缩比模型设计,开展1/8缩比地铁头车碰撞试验,获得等效缩比钩缓结构力学特性曲线后,将其还原与地铁头车全尺寸有限元仿真结果进行比较。研究结果表明:构建的等效缩比橡胶缓冲器冲击峰值力和平均力响应面代理模型的决定系数分别为0.994和0.992;建立的1/8缩比鼓胀管多种几何参数耐撞性指标预测模型中,多层感知机模型冲击平台力和比吸能的预测结果决定系数均达到0.999;开展的地铁车辆等效缩比模型钩缓结构试验与地铁头车全尺寸有限元仿真结果中,缩比试验与仿真力-位移曲线趋势基本一致,缓冲器的平均力、冲击峰值力误差分别为1.11%、5.62%,鼓胀管冲击平台力、比吸能误差分别为0.59%、2.51%。可见,基于数据驱动的地铁车辆等效缩比模型钩缓结构设计方法能较好地设计等效缩比钩缓结构,在确保缩比模型精确度的同时,降低钩缓结构研究和设计成本。

无人机用航空铝合金材料激光毁伤特性缩比实验研究

目的通过开展激光对无人机用航空铝合金材料的缩比毁伤实验,为研究激光对无人机的毁伤特性及规律奠定基础,为激光武器的战技指标论证提供科学可靠的参考数据。方法采用缩比模型法,利用激光对航空铝靶板进行毁伤实验,记录烧穿时间、光斑直径、激光功率等参数,并通过等效性修正实验对毁伤规律进行分析。结果毁伤缩比实验中,随着尺度律cP的增加,航空铝板的平均击穿时间逐渐延长,击穿所需的激光能量密度基本符合线性增加规律。修正实验中,随着航空铝板厚度的增加,击穿时间逐渐延长,实验拟合曲线与理论曲线具有较好的一致性。结论通过缩比实验与修正实验,可建立激光对航空铝合金材料的毁伤模型公式,根据激光参数推算毁伤阈值及击穿时间。

战场电磁环境构建的等效模拟方法研究

电磁环境的等效模拟是电子蓝军建设的重要环节,目前主要有实装模拟等构建方法。本文根据实战化条件下电磁环境构建要求,在等效代替和等效缩比的原则上,对实装的等效模拟方法进行了探索。

基于FPGA的实时峰均比抑制算法

为了克服多载波传输系统具有较高峰均比(PAPR)的固有缺点,介绍了PAPR的定义和目前国内外几种主要降低PAPR的技术。针对现行的PAPR抑制算法复杂度高,实时性差,改变信号频谱分布的缺点,提出了一种基于现场可编程门阵列的实时PAPR抑制算法实现方法。该方法在对原有的PAPR抑制算法进行改进的基础上,根据等效缩比原理,使用XILINX公司的Virtex-5芯片予以实现。实验结果表明,本方法是实时、有效、可行的。

WIGWAM水下核爆炸气泡脉动理论计算及数值模拟对比分析

针对水下核爆炸和常规爆炸区分问题,开展了水下爆炸气泡脉动理论计算和数值模拟方法研究。基于气泡脉动能量守恒方程推导了水下爆炸气泡脉动最大半径理论计算公式,通过定义气泡脉动能量的传递因子,递推了后续气泡脉动周期和最大半径的计算公式。开展了水下常规爆炸的气泡脉动数值模拟方法研究,从状态方程、边界条件、人工黏性系数及计算网格设置等方面分析了关键参数设置对数值模拟结果的影响,提出了基于等效缩比定律的水下爆炸数值模拟方法,解决了水下千吨级常规爆炸气泡脉动数值模拟的问题。对WIGWAM试验的气泡脉动能量占比进行了理论计算,并开展了同等当量水下TNT爆炸气泡脉动的数值模拟,对比分析两者气泡脉动参数的结果表明,水下核爆炸第一次、第二次气泡脉动与等效TNT爆炸的差异并不明显,而第三次气泡脉动之间的差异较大,由此提出将第三次气泡脉动周期与第二次气泡脉动周期的比作为识别水下核爆炸的方法。