圆膛低转速弹丸旋转速度测试方法研究

外轨不偏置的圆膛电磁轨道发射装置中,由于电磁力分布不均造成了弹丸低转速旋转,该现象对电磁轨道发射装置的轨道寿命和射击精度影响较大,针对外弹道姿态不稳定的低转速弹丸,采用常规火炮的弹丸转速测试方法会导致转速测试误差较大,不能满足测试精度要求。基于单目或双目视觉系统,研究了低转速模拟弹的测试原理和方法,进行测试误差分析,并进行了试验测试。结果表明,该测试方法能够完成短距离、弹丸低转速的高精度测试,测试结果准确可靠,该转速的定量测试可对发射装置结构优化和弹药系统研制提供参考。

高速发射装置柔性传动系统非线性运动研究

为满足高速发射装置的使用要求,针对弹链非线性运动导轨进行设计分析和优化,以确保弹体顺利传送至击发位置。导轨的设计优化是确保高射速、高精度发射系统供弹连续性和可靠性的关键。通过建立高速发射装置导轨曲线方程,并分析导轨不同位置的曲线特性,针对其设计中存在的柔性冲击,运用样条插值对导轨曲线进行优化设计,并对优化后的导轨进行仿真验证,验证结果满足发射装置的使用要求。文中旨在为改善发射装置非线性运动导轨动力学特性和提高导轨使用寿命提供理论依据。

基于IGBT时序控制的磁阻发射无级调速实现

为了实现磁阻发射无级调速威力可控,构建了IGBT时序控制无反拉力作用的二级磁阻发射电路,研究了电枢在线圈内弹道的速度-时间曲线,采用最小二乘原理对速度-时间曲线进行了分级多项式拟合;基于电枢终点效应及电枢飞行阻力系数,构建了弹丸飞行方程组及电枢出口速度的数值推导求解方法;当电枢目标出口速度小于第一级线圈所能达到的最大速度时,第二级线圈不工作,通过第一级速度时间拟合函数求得IGBT的通断时序来实现电枢目标出口速度;当电枢目标出口速度高于第一级线圈最高速度时,第一级IGBT按最大速度设置通断时序,通过第二级速度时间拟合函数求得IGBT的通断时序来实现电枢目标出口速度;最后通过实验对测试结果与理论值进行比较与分析,得出了通过选择正确的IGBT通断时序可以实现磁阻发射无级调速的结论。

顶推拖拉法架设高速铁路拱形钢桁梁桥施工控制探析

为分析高速铁路拱形钢桁梁桥适用的施工方法,文章以具体工程为例,结合桥梁实际对施工方案进行比选,并对顶推托架法施工控制要点展开论述;应用MIDAS/Civil软件构建桥梁有限元分析模型,对施工期间结构变形、导梁变形、主桁变形及应力等进行模拟。结果表明,顶推托架法十分适用于跨河高速铁路拱形钢桁梁节段架设施工;通过施工过程控制,钢桁梁结构应变、变形均未超出容许限值,结构强度、刚度、稳定性及施工过程安全均有保证。

上跨中低速磁浮营业线的桥梁方案研究

鉴于运营过程中中低速磁浮营业线产生的电磁环境会对上跨桥梁结构以及施工设备或人员产生一定影响,同时二者交叉点附近的既有结构、构筑物、交通环境等会对上跨桥梁方案造成极大的制约。基于现有理论研究及实践结果,通过对长沙机场大道与长沙磁浮快线的交叉节点进行分析,确定了距离磁浮轨道的最小安全施工距离,制定了桥梁上跨方案并验证了该方案的科学性和可行性。通过在方案制定过程中对风险的控制和不利社会影响的规避、实施过程中的试验和监测以及运营过程中的反馈,归纳总结了上跨中低速磁浮营业线桥梁的主要影响因素以及切实可行的对策措施,以期为类似桥梁上跨方案提供参考。

航行体水下连续发射尾涡遭遇与运动干扰特性

为研究不同发射时间间隔下航行体水下连续发射尾涡干扰与弹道特性,基于Realizable k-ε湍流模型和能量方程、流体体积方法和重叠网格技术,开展数值方法和网格无关性验证,数值模拟结果与实验测试结果吻合度较好。建立航行体水下连续发射数值模拟方法,研究航行体尾流区涡结构的演变机理、次发航行体表面压力分布、弹道以及俯仰姿态演变规律。研究结果表明:航行体水下连续发射过程中在其尾流中发现了发卡涡形态的流动结构,该涡结构由涡头与两条涡腿组成,通常以多个共同组合的形式存在于航行体尾部的流场区域中;沿涡腿内侧发生喷射事件,沿涡腿外侧发生扫掠事件,同时在涡结构内部形成一定流向尺度的低速条带区域;在横流效应下,当次发航行体表面穿过尾流中涡结构中的低速条带区时,迎背流面压力分布特性得到较大的改善,增加了弹道姿态稳定性。

电磁弹射系统负载初速测试技术

初速是电磁弹射系统的一项关键指标,速度测试对计算负载动能,评估弹射系统的综合性能等都具有重要意义。为获取电磁弹射系统发射过程中的负载速度,分别采用高速摄影、加速度传感器和毫米波多普勒雷达3种方案开展实测工作。研究结果表明:3种测试方案均能有效获取负载速度,测量方案可行,测量结果一致性好;3种方法中,高速摄影测速结果相对较低,加速度传感器测速结果相对较高,多普勒雷达测速结果处于二者之间,多普勒雷达测速结果与速度真值更为接近,精确度更高;对多普勒原始信号所采用的数据处理方法保证了雷达测速结果的精度,可为雷达测速系统在其他领域的应用提供参考。

鲁南高速铁路跨线桥顶推与转体结合施工技术

鲁南高速铁路高上1号特大桥上跨京沪高速铁路施工难度较大,本文提出了一种支撑体系平移顶推与转体相结合的跨线桥施工方法。首先施工转体结构;然后进行顶推施工,在距离高速铁路30 m以外的工位搭设支撑体系,再顶推支撑体系至主墩区域进行梁体混凝土浇筑;最后进行转体施工,使主梁就位、全桥贯通。顶推和转体结合施工确保了桥梁顺利跨越京沪高速铁路,显著减轻了对既有线行车的干扰,降低了安全风险,缩短了工期。

杭绍台铁路椒江特大桥主桥钢桁梁架设关键技术

杭绍台铁路椒江特大桥主桥采用(84+156+480+156+84)m双塔双索面四线高速铁路钢桁梁斜拉桥,纵向为半飘浮体系。钢桁梁采用2片主桁、N形桁式;桥面采用正交异性钢桥面板,与主桁下弦杆结合。由于下游既有椒江大桥通航净高的限制,且主桥台州侧边墩及辅助墩位于陆地上,经研究采用“边跨顶推+主跨悬臂拼装”的总体施工方案,先采用“无浮吊”法完成钢导梁及架梁吊机拼装,再利用架梁吊机完成钢桁梁整节段吊装。边跨钢桁梁施工时,在桥塔墩和辅助墩之间设置临时支墩,在边墩、辅助墩、桥塔墩设置墩旁托架,利用顶推系统将边跨钢桁梁分批次顶推到设计位置;主跨钢桁梁采用架梁吊机悬臂拼装,跨中合龙段采用2台架梁吊机共同起吊,结合温度变化及施加纵向荷载等调整措施实现精确合龙。

美国高超声速技术飞行试验平台发展展望

本文基于美国在研高超声速技术研究项目,分析了未来5年美国开展高超声速技术飞行试验的需求,梳理总结了当前美国高超声速飞行试验平台的发展现状以及所面临的挑战,并对飞行试验平台的发展方向进行了研判。分析认为,未来5年美国在高超声速技术领域将面临巨大的飞行试验需求,开展飞行试验主要依靠空基发射平台或地基发射平台,地基发射平台主要发展探空火箭,空基发射平台则采用成熟飞机改装和新研专用载机平台相结合的发展思路,全面提升高超声速技术飞行试验能力。

芜湖长江公铁大桥2号墩围堰气囊法下水设计

为给双壁钢套箱围堰气囊法下水施工组织设计提供理论支撑,以商合杭铁路芜湖长江公铁大桥2号主墩圆端形双壁钢套箱围堰为例,研究双壁钢套箱围堰气囊法下水的设计方法。结合围堰拼装场地地形条件进行坡道与气囊布置并进行后端地笼计算。将围堰下水过程分解为多个工况进行静力计算,在计算过程中考虑气囊受力不均对围堰角度的修正。运用能量守恒原理简便求解围堰下水时的初速度和围堰入水后的漂移长度。采用该方法指导芜湖长江公铁大桥2号主墩围堰下水,过程顺利、可控,证明该方法正确可行。该方法可同时适用于圆形、矩形、哑铃形等各类双壁钢套箱围堰气囊法下水设计。

舰载机弹射起飞及拦阻着舰动力学问题

弹射起飞和拦阻着舰是舰载机的特殊动力学问题,弹射起飞过程中的起飞离舰姿态、安全离舰速度及离舰上升航迹;着舰过程中的下滑航迹标定及保持、啮合速度及拦阻滑跑;逃逸复飞能力等是舰载机起落性能的主要评定指标。这些指标与航空母舰的大气扰动、航空母舰的纵倾、横摇和升沉运动的影响密切有关。本文在探讨舰载机起落性能研究方法的基础上,进行了示例仿真研究,其计算结果与能取得的示例飞机的某些结果是一致的。

电磁发射测量系统的设计与实现

设计了一种基于Rogowski线圈、B-dot探针、光幕靶及插入式数据采集卡(PC-DAQ)的电磁发射测量系统,开发出以动态链接库(DLL)为形式的数据处理模块,为系统的扩展和二次开发提供统一的接口,设计了具有Windows操作功能的人机交互界面,并成功地应用到实际研究中,为电磁发射系统的性能研究及技术匹配提供了数据依据。根据实验数据得出了触发放电和轨道拉弧时,整个测量系统受到了大的脉冲干扰;通过计算,可以得到本系统测量速度为1 km/s时的相对误差为0.7%.

液压平衡式发射装置自航发射内弹道模型与仿真

基于装备情况,探讨了潜艇液压平衡式发射装置自航发射鱼雷的可行方案,并建立了后端自流补水的自航发射方式的内弹道模型,进行了计算机仿真。通过试验结果描述鱼雷螺旋桨工作特性,分析了自航发射鱼雷出管速度偏低的原因,并提出改进措施。

基于嵌入式系统STM32的超声波介质传输速度测试系统的设计

基于嵌入式系统STM32的超声波介质传输速度测试系统由微控制器(STM32F103ZET6)、测温系统、超声波发射电路、超声波接收电路、显示系统等部分组成;先产生40kHz的方波信号,再通过信号调整电路送到超声波发射探头;再通过对超声波接收探头采集到的回波信号进行整形并送入MCU控制器进行处理得到所需数据,并通过显示模块显示超声波的传输速度;通过数字式温度传感器(18B20)采集环境(传输介质)的温度,并通过STM32F103ZET6控制器对采集温度传感器的信号进行处理分析,得到环境温度(传输介质),并通过显示模块显示传输介质温度;测试结果表明:在40Hz超声波的条件下,测量了在空气和水2种介质温度在(10℃,60℃)范围内的传播速度,测量相对误差小于1.25%,达到了超声波介质传输速度测试系统的设计目的。

空速投放的机载飞行器初始地速和姿态确定方法

对于空速投放的机载飞行器,一方面由于弹道设计采用的模型基于地速,需将载机给出的投放初始空速转换成初始地速;另一方面,载机投放飞行器时要保持稳定平飞,遇到侧风干扰时,需进行偏流角修正,以保证载机沿着理论航迹线飞行。根据空速投放的机载飞行器特点,从载机速度、姿态的定义出发,基于侧风干扰下的载机偏流角修正思想,推导并建立投放时刻飞行器初始地速和姿态的计算模型。该模型具有简单实用、便于工程实现的特点,可广泛应用于机载飞行器的投放初始参数解算。

无人机液压弹射系统仿真研究

以液压马达驱动的无人机液压弹射系统为研究对象,给出了无人机弹射起飞和弹射后小车缓冲制动减速的工作原理。基于AMESim分别建立了无人机弹射起飞和小车缓冲制动减速仿真模型,分析了蓄能器最高蓄能压力、蓄能器体积、卷筒半径、插装阀通径、双向马达排量对无人机弹射起飞速度及位移的影响规律。研究了缓冲溢流阀开启压力对小车制动过程速度、位移和液压马达缓冲腔压力的影响规律,为无人机液压弹射系统的设计与优化提供指导。

超高速撞击实验的三级压缩气炮技术

介绍了弹速8km/s、氮气驱动三级压缩气炮技术的研究背景。论述了以三级压缩替代二级压缩在提高氮气驱动多级气炮上限弹速方面的意义。讨论了弹径10mm的57-37-10三级气炮的驱动气压、泵管初充气压与发射弹速及高压气室荷载之间的关系。简述了57-37-10三级压缩气炮主要部件的工程设计,通过实验数据和实物照片表述了57-37-10三级压缩气炮研究工作的进展情况。

基于发动机恒转速控制的DCT双离合器联合起步研究

建立了DCT车辆双离合器联合起步的数学模型。基于发动机恒转速控制原则,推导了起步过程中离合器传递转矩与冲击度之间的关系,优化了两离合器传递转矩的变化过程。利用PID控制器解决了维持发动机恒转速与离合器接合速度的矛盾,建立了仿真模型进行验证。

高速航行体水下发射水动力学研究进展

高速航行体水下发射水动力学研究,是具有重大工程应用背景的前沿基础问题.与之紧密相关的非定常空化流动,特别是空泡稳定性、溃灭等问题,是影响发射载荷及安全性的关键.本文首先简述了这一领域的主要科学问题,归纳了主要控制参数和影响方式;之后针对非定常空化流动问题,综述了已有的实验观测手段及数值模拟方法;总结了空泡发展、稳定性、溃灭及流动控制等重要物理机制、模型及各因素相互作用规律;最后展望了该领域仍存在的主要科学问题与未来发展趋势.