Design and theoretical analysis of test system for propellants' gas pressure in warhead

Aiming at harsh environment of cluster bombs center tube explosion dispersion and difficulties in installation of traditional test systems,a storage test system based on 16-bit ultra-low power microcontroller MSP430 is designed in order to acquire gas pressure during cluster bombs dispersion.To meet the requirement of low power consumption,the working states of system＇s modules during data acquisition are elaborated and the equation to calculate the gas pressure change during cylindrical center tube opening the hatch is deduced.The field test is conducted and good test results are obtained.

我国城乡高中一、二年级学生体质健康测试状况的调查研究

背景目前有关高中生体质健康测试成绩的研究以各省、市内局部地区较为多见,多中心大样本量的全域研究甚少。各类学校在普遍开展线上与线下混合式教学时,势必延长了高中生本已较长的静坐时间。这种趋势是否对高中生的体质健康产生一定的影响,亟待开展全域范围的调查研究。目的调查并分析我国七大地区城乡高中一、二年级学生的体质健康测试成绩水平及相关影响因素,探索出高中一、二年级学生的体质健康水平均衡提升的赋能路径。方法采用分层随机整群抽样方法,于2019年1—3月在我国31个省(直辖市、自治区)七大地区(华东、华南、华北、华中、西北、西南、东北)高中学校按照市区县与乡镇村进行分层抽样,然后随机整群分别选取市区县高中学校和乡镇村高中学校各1所,共62所学校42523名在读的高一、高二年级学生进行调研,同时收集学生的体质健康测试成绩数据(BMI反映身体发育水平,肺活量反映身体功能,坐位体前屈反映躯体柔韧度,引体向上、50 m跑、立定跳远反映上下肢爆发力量水平,1 min仰卧起坐反映躯体核心力量水平,800 m跑、1000 m跑反映心肺耐力水平),并运用非参数检验及多元线性回归分析探讨体质健康测试成绩水平的影响因素。结果42523名高中生的中位年龄为16.0(16.0,17.0)岁;男生20074名(47.2%)、女生22449名(52.8%),市县区21725名(51.1%)、镇乡村20798名(48.9%)。七大地区高中生性别、城乡分布比较,差异有统计学意义(P<0.05)。七大地区高中男生各项体质健康测试成绩比较,差异均有统计学意义(P<0.05);各项体质健康测试成绩前三的地区如下:身高(华北>东北>华中)、体质量(东北>华北>华中)、BMI(华中>东北>华北)、肺活量(东北>华中>华南)、50 m跑(华南>华中>华东)、立定跳远(华南>华北>西北)、坐位体前屈(华南>西南>华中)、引体向上(华南>西南>西北)、1000 m跑(华南>华中>西南)。市县区高中男生的肺活量成绩高于镇乡村,50 m跑、立定跳远、坐位体前屈、引体向上、1000 m跑成绩低于镇乡村(P<0.001)。七大地区高中女生各项体质健康测试成绩比较,差异均有统计学意义(P<0.05);各项体质健康测试成绩前三的地区如下:身高(华北>东北>西北)、体质量(东北>华北>西北)、BMI(东北>华北>西北)、肺活量(东北>华南>华中)、50 m跑(华南>华中>华东)、立定跳远(华南>华北>华中)、坐位体前屈(东北>华中>华南)、1 min仰卧起坐(华北>华中>华东=西南)、800 m跑(东北>华中>华南)。市县区高中女生的身高、体质量、BMI成绩高于镇乡村,肺活量、50 m跑、立定跳远、坐位体前屈、1 min仰卧起坐、800 m跑成绩低于镇乡村(P<0.001)。多元线性回归分析结果显示,男生引体向上成绩与BMI、1000 m跑成绩呈负相关,与50 m跑、立定跳远、坐位体前屈成绩呈正相关(P<0.05),坐位体前屈为最主要的影响因素,1000 m跑次之;1000 m跑成绩与BMI、肺活量、引体向上成绩呈负相关,与50 m跑、立定跳远、坐位体前屈成绩呈正相关(P<0.05),引体向上为最主要的影响因素,坐位体前屈次之。女生1 min仰卧起坐成绩与BMI、肺活量、立定跳远、800 m跑成绩呈正相关,与50 m跑、坐位体前屈成绩呈负相关(P<0.05),BMI为最主要的影响因素,坐位体前屈次之;800 m跑成绩与BMI、50 m跑、坐位体前屈成绩呈负相关,与立定跳远、1 min仰卧起坐成绩呈正相关(P<0.05),坐位体前屈为最主要的影响因素,BMI次之。结论我国市县区高中一、二年级男生的身体发育水平与镇乡村相当,但市县区高中一、二年级女生的身体发育水平高于镇乡村女生。市县区高中一、二年级学生的上下肢爆发力量、躯体核心力量、心肺耐力水平均显著低于镇乡村。除身体发育水平以外,华南地区的高中一、二年级男生的体质健康各项测试成绩水平的优势十分明显。

变压器油中工频电弧特性及变压器防爆研究综述

变压器内部短路电弧故障是变压器最严重的故障之一,极有可能引发变压器油箱的变形、变压器油的泄露,进而导致火灾,造成恶劣影响。研究变压器防爆技术对于保障电力系统的运行安全和人员生命财产安全具有重要意义。该文总结现有的油中工频电弧试验技术,包括电容电感谐振法、变压器(发电机)短路法和其他等效方法;归纳已获得的油中工频电弧的电压、电流、气泡温度、产气、压力、光谱等特性;总结目前建立的电弧故障下的油箱压力仿真模型,分析各类模型的优缺点;讨论现有的变压器防爆原理及防爆技术。在此基础上,进一步探讨目前迫切需要研究的重点,对进一步深入研究油中工频电弧特性、压力仿真模型、变压器燃爆机理和防爆技术具有重要的参考价值。

基于模糊测试技术的电力工控系统漏洞挖掘算法

针对工控系统运行环境封闭带来的传统漏洞检测无法导出系统组件进行分析的问题,根据工控网络协议特征,结合测试用例变异因子,针对Modbus_TCP公开协议提出一种改进的电力工控系统漏洞测试挖掘方法。所提方法利用变异因子与工控协议特征依赖关系,改造协议测试用例。通过将测试用例的特征值和数据域的长度值因子及其数值的选择进行合并,并做归一化处理,进而简化协议测试过程中变异因子的执行次数。针对Modbus_TCP工控协议的模糊测试结果表明,改进后的Fuzzing测试表现出了更高的测试用例接收率和测试效率,测试样例的平均接收率至少提高50%。

电力工控网络私有通信协议安全性自动化测试方法

为了提高私有通信协议安全性自动化测试的效率和精度,提出电力工控网络私有通信协议安全性自动化测试方法。根据私有通信协议在传输过程中的能耗,计算私有通信协议传输过程中的误码率,利用误差补偿,完成电力工控网络私有通信协议的优化处理;确定遗传算法的编码与适应度函数,得到私有通信协议传输的最优路径,重构电力工控网络私有通信协议,得到电力工控网络私有通信协议安全性自动化测试步骤。实验结果表明,所提方法可以将测试延时和平均绝对误差分别控制在6 s以内和18%以内,提高私有通信协议安全性自动化测试的效率和精度。

数据驱动靶场静态毁伤数字试验技术

针对静态毁伤试验成本高、周期长、数据样本量有限、边界条件无法验证的问题,开展了静态毁伤数字试验技术探索。以靶场静态毁伤试验为研究对象,基于理论公式、历史试验数据和数值仿真计算,构建了爆炸威力场预测模型及冲击波压力、破片飞散特性等毁伤分析模型。利用仿真和试验结合模型驱动及3维场景数字化显示等关键技术,建立了典型静态毁伤数字试验场景,实现了数据驱动静态毁伤数字试验。可为靶场静态毁伤传感器布设提供理论依据,为靶场开展数字试验提供技术基础。

煤层液态CO_(2)爆破增透技术研究

为了强化煤层瓦斯抽采效果,采用数值模拟和工业试验相结合的方法,以霍尔辛赫煤矿作为研究对象,利用模拟软件构建了煤层液态CO_(2)气爆致裂数值模型,开展了布孔参数优化模拟研究。结果表明,CO_(2)爆破的致裂孔最佳布置间距为4.5 m,经布孔间距优化后,钻孔瓦斯抽采浓度提高了73.7%,抽采流量约提高5.1倍,取得了良好的瓦斯促抽效果。

石油化工场所检维修电源配电装置智能管理系统的应用浅析

以传感采集技术、数字化传输技术及大数据分析技术等智能技术应用于检维修电源配电系统的管理,研究形成检维修配电装置的智能管控系统方案。

核电厂工控网络私有通信协议测试方法研究

核电厂的工控网络结构复杂、设备众多,且大部分采用商业秘密的私有通信协议。通信效率和通信质量是常见的系统故障原因。为解决私有通信协议难以测试的问题,通过研究核电厂工控网络私有协议的特征、应用场景和通信的质量属性,采用嵌套的类型⁃长度⁃数据(TLV)报文描述技术,提出一种通用的工控网络私有通信协议的测试方法。该方法具有灵活度高、适用范围广、自动化程度高等特点,满足了通信质量的测试要求。该方法结合物理层的硬件适配,可用于核电厂工控网络中不同工控设备、不同私有协议的通信质量测试,有效提高网络运行过程中的安全性和稳定性。

基础体能筛查(FCS):原理、方法、价值及应用

基础体能筛查(Fundamental Capacity Screen,FCS)于2016年在美国诞生,是功能性动作系统(Functional Movement Systems,FMS)中的新型筛查工具,它从动作控制(Movement Control,包含下肢运动控制与上肢运动控制)、姿势控制(Postural Control)、爆发力控制(Explosive Control)、冲击力控制(Impact Control)四个方面的动作表现来表达个体对动作的读写能力与身体智慧的利用。筛查结果从受试者对称性、稳定性、力量等方面对基本运动能力进行评估,帮助受试者找到身体基本运动能力的薄弱环节,为未来的专项技能习得、专项体能水平提高、损伤风险评估找到努力方向。本研究综述了基础体能筛查(FCS)的背景、起源、基本原理、筛查和评价方法、应用现状与价值以及建议与发展前景,让更多专业教练、科研人员以及健身指导员等从业者了解其应用原理与方法。

基于网络靶场技术的安全检测方法设计

为加强电力工控系统安全,研究了基于网络靶场技术的电力工控系统安全检测方法。通过在网络靶场平台上构建1个电力工控系统,模拟仿真试验环境。利用漏洞扫描、安全分析和攻击仿真等技术,对电力工控系统进行全面深入的安全检测,以识别并修复系统中的漏洞、提高系统安全性。通过分析电力工控系统的特点和安全威胁,介绍了基于网络靶场技术的安全检测方法,并设计试验进行验证。试验结果表明,该方法在检测电力工控系统安全性方面具有较高的有效性。该方法创新性地使用了网络靶场技术来检测电力工控系统的安全隐患,较好地解决了电力工控系统在线检测或手工检测的局限性问题。

基于新能源燃料特性的辅助发电动力设备设计研究

目的为缓解能源短缺与环境污染双重危机,设计一款基于植物油基微乳化燃料、适合多场景应用的辅助发电动力设备。方法通过热力学燃烧定律与能量转换定律分析植物油基微乳化燃料的发动机台架试验数据,并总结其燃烧特性与潜在问题;针对上述特性与问题设计一款可有效将该燃料化学能转化为机械能的辅助发电动力设备。结果植物油基微乳化燃料的“微爆效应”与燃烧过程中分解自身氧的特性都对燃烧过程具有促进效果,作为替代燃料可行性较强,针对其冷启动困难、易积碳等问题,可通过设置提前预热结构优化其喷雾质量,达到从结构上解决上述问题并能有效提供动力的目的,将其与发电机结合形成的生态发电系统能够解决野外露营、工厂停电等特殊情况下的短期供电问题。结论在保证动力输出与生态性的前提下提出的动力设备设计方法,有针对性地解决了植物油基微乳化燃料在应用过程中所出现的问题,也为特殊情况下解决短期供电问题提供了有效参考。

基于工业以太网的液压支架试验装置集散控制系统研究

随着液压支架检测、检验技术的提高和试验装备的完善,国家煤矿支护设备实验室目前已具备国际水平的30000kN多台液压支架试验台,传统的工业布线已不能满足现有试验系统的安全性、实时性、可靠性、远程和集中控制的需求。为解决这一难题,利用工业以太网技术结合实验室液压支架试验装置的集散控制系统,建立了基于工业以太网的管理层、控制层和设备层3层网络体系结构,完成了实验室对各试验台的远程和集中控制。

核工业网络安全仿真测试床的建设研究

为研究网络空间,特别是核电系统的各种安全威胁和防护问题,对核工业网络安全仿真测试床的建设进行研究。采用分组分析法,从工控网络测试验证、安全研究与演练等角度对仿真测试床分组,并从安全仿真与建模技术研究、典型安全测试与评估靶标方面进行需求评判。该研究通过建设网络安全仿真测试床,构建出虚拟化、云计算等底层基础架构的组合,提供功能强大的虚拟机或物理机,并组建无限接近于真实网络环境的虚拟网络环境。研究核工业控制系统网络和系统本身的安全威胁、防护机制以及核工业系统基础设施的安全建设问题,为解决日益严峻的核工业安全形势提供参考。

稀土合金阳极板与铅银阳极板的对比研究及应用

针对铅银阳极板存在的析氧超电位高、电能消耗大、电流效率低、抗Cl腐蚀性差等不足,研发了稀土合金阳极板,并开展了稀土合金阳极板与传统铅银阳极板在不同电积工艺控制参数下的工业对比试验,结果表明:稀土合金阳极板在电锌产量、电流效率、电单耗、耐腐蚀性、锌片含铅量等方面有一定优势,稀土合金板平均槽电压较铅银板低(50~70) mV;电单耗较铅银板低(140.20~305.54) kWh/t·Zn;电流效率较铅银板高3.25%~7.25%;平均每月减重较铅银板少0.37 kg。

新型低压成套电器柜运转装置设计与应用

为实现检验检测行业低压成套电器柜类设备在各个试验室间的高效安全流转,该文通过技术研究,设计了一种新型的运转装置。主要对此新型运转装置的设计思路、结构特征和工作原理进行了阐述说明,并通过实际使用情况验证了此新型运转装置的实用价值。实践表明,该装置可任意调节试品重心高度,保障了试品及人员的安全,极大地提高了试品流转过程的便捷性、安全性和高效性。

不同直径含铝炸药的作功能力

为具体考察不同直径含铝炸药能量释放过程偏离相似律的程度,采用高速转镜扫描相机及单狭缝扫描技术对两种不同直径(50和100mm)的含铝炸药进行了圆筒试验,扫描狭缝分别距圆筒尾端200mm(直径为50mm)和300mm(直径为100mm)。试验结果表明,在几何相似膨胀位置处,直径为100mm圆筒试验相对于直径为50mm圆筒试验的壁膨胀速度偏离量约为5%,比动能偏离量约为11%,表明两种直径含铝炸药的圆筒壁膨胀速度不符合相似律,小尺寸圆筒试验将低估大尺寸含铝炸药的作功能力。

工业炸药作功能力的测试方法研究

建立了一种测试工业炸药作功能力的新方法——弹道抛掷法,测试了现有工业炸药的作功能力,并与铅土寿法测试结果进行了对比;研究了弹道抛掷法的可靠性和准确度。实验结果表明,弹道抛掷法不仅具有测试药量大、试验装置可以反复使用等优点,而且具有广泛的适用性,不仅能够测试具有雷管感度的工业炸药,而且能够测定钝感铵油炸药、重铵油炸药、乳胶基质的作功能力,还能反映含铝工业炸药的作功能力,与铅土寿法测定值具有很好的相关性。该方法是一种简便、快速、准确、实用的测试工业炸药作功能力的方法。

测试工业炸药作功能力的方法——弹道抛体法

工业炸药作功能力是衡量工业炸药性能的一个重要指标,介绍了一种评价工业炸药作功能力的新方法———弹道抛体法,实验表明,弹道抛体法测试结果与铅土寿法测试结果相比,具有良好的相关性,该法对我国工业炸药作功能力测试方法的研究与改进具有重要实际意义。

含铝炸药圆筒试验与数值模拟

采用圆筒试验研究了两种直径(50mm和100mm)含铝炸药的作功能力,获得了圆筒壁膨胀位移与时间的关系。利用有限元动力学程序LS-DYNA,采用Lee-Tarver点火增长三项式模型对两种含铝炸药的圆筒实验进行了数值模拟。通过与实验结果相比较,得到了含铝炸药的爆轰产物JWL状态方程和反应速率函数的参数,较好地再现了两种含铝炸药圆筒试验结果的参数。Lee-Tarver点火增长三项式模型能够较好地反映含铝炸药后期能量释放驱动圆筒壁膨胀的过程。