DNAN基含铝炸药低应变率下J-C本构关系

炸药装药的跌落响应问题是典型的低速撞击点火问题,表现出应变率低、脉宽长及脉冲小等特点,与高速冲击点火明显不同。为研究典型水中兵器战斗部装药跌落条件下的动态力学特征,利用分离式霍普金森压杆对二硝基苯甲醚(DNAN)基含铝炸药进行动态压缩试验,通过入射波整形技术实现了常应变率加载,得到了常温常压条件下80、180、280、360和440 s^(-1)等5种低应变率下DNAN基含铝炸药的应力应变曲线,采用Johnson-Cook(J-C)本构模型对试验数据进行了参数拟合,并结合数值仿真加以验证。结果表明:DNAN基含铝炸药的弹性模量、屈服强度、屈服应变、失效应力及失效应变均随应变率的提高而增大。利用拟合得到的J-C本构参数可以在数值仿真中很好地还原DNAN基含铝炸药在低应变率下的动态力学行为,从而为相关跌落安全性数值仿真计算提供数据支撑。

基于随机森林的水下声自导武器尺度目标识别特征寻优

水下声自导武器在进行水下尺度目标识别时,通常需要从水下目标回波中提取不同维度特征,并将其进行组合形成互补的特征集合以提高识别率。然而,由于特征的应用场景不同,将所有特征全部引入会导致特征集维度较高,特征之间可能包含冗余信息,导致识别难度增加。文中针对水下声自导武器主动识别问题中特征集维度高、需要进行选择的问题,提出了一种基于随机森林的特征寻优算法。同时,针对水下声自导武器主动回波数据量少且种类不平衡的问题,在特征域采用合成少数类过采样技术。利用实航数据将文中方法选择的特征子集输入分类器进行测试,结果表明,该方法可获得较好的特征子集,能够有效提高识别率。

一种高精度水下武器发射内弹道计算方法

针对水下武器气动发射系统,提出了一种高精度内弹道计算方法。该方法将高精度理论推导和计算流体力学滑移技术相耦合,对发射过程中的高压气体域运用四阶Runge-Kutta法进行求解,对水域部分采用滑移网格进行单自由度武器发射仿真,从而实现对内弹道的高精度计算,可弥补理论计算误差偏大和流体仿真成本高的缺陷。对比试验数据可知,通过该方法得到的武器出管速度平均误差为5.6%,发射气瓶截止压力平均误差为4.0%,证明了该方法的准确性。

特种缓冲油缸温度适应性研究

在进行水中兵器减振降噪的研究过程中,发现作为其重要传动部件的特种缓冲油缸是主要噪声源之一,因此特种缓冲油缸的缓冲装置设计尤为重要,而对缓冲效果的预测是缓冲设计的核心问题。由于特种缓冲油缸工作情况的特殊性,其大多数时间都处于待机状态,当间隔很长时间后启动时,缓冲腔内的液压油温度等于所处安装环境温度,一次启动和后续启动之间缓冲腔内的液压油会有较大的温差。为了保证在极端温度条件下也能满足工作要求,需对特种缓冲油缸进行温度适应性研究。文中首先建立了特种油缸运动过程的数学模型,在油液极端温度10±2℃、40±2℃,供油压力7.5±0.2 MPa条件下,利用Fluent软件进行了流场数值仿真。然后在大型温度箱中进行了温度适应性试验,分别检测了2个极端温度条件下特种缓冲油缸的全行程运动时间和振动加速度级等参数。经对比发现,试验结果与理论分析相近,符合相应指标要求,可为特种缓冲油缸的设计和减振降噪提供参考。

基于随机森林动态集成的水下尺度目标识别

正确识别目标是水下声自导武器攻击敌方目标的关键。文中提出一种基于动态选择集成技术的水下声自导武器实时目标识别方法。利用水下声自导武器主动宽带探测波形照射下目标不同的反射特性,从目标宽带相关检测输出提取了能量分布和空间分布统计特征,并构建了基于随机森林的动态选择集成模型,利用海试数据集进行训练与测试。仿真分析表明,文中所提出的动态集成模型识别效果优于其他分类算法,可以较好地应用于水下声自导武器目标识别中。

聚能侵彻体水中行进特性数值模拟

为了研究金属射流(Shaped Charge Jet,JET)、爆炸成型弹丸(Explosively Formed Projectile,EFP)和聚能杆式射流(Jetting Projectile Charge,JPC)3种聚能侵彻体水中行进特性,在0.5D_(k)、1D_(k)、1.5D_(k)、2D_(k)(D_(k)为装药直径)4种炸高条件下,运用AUTODYN软件进行数值计算,对比分析3种侵彻体水中成型情况、有效长度、速度、动能4个方面特性。研究表明:当炸高大于0.5D_(k)时,相较于JET和EFP,JPC在水中行进过程中的拉伸程度适中,侵彻体连续性较好,空腔效应最优,整体速度和头部速度衰减量最小且衰减最慢,较长时间区间内整体动能最大且衰减最慢,有利于水中行进,炸高为2D_(k)时其水中行进特性达到最优;当炸高等于0.5D_(k)时,JPC未能充分拉伸且水中行进特性较差,其性能处在JET和EFP之间。

水下地形辅助导航技术的研究与应用进展

在简要介绍水下地形辅助导航基本概念的基础上,从地形辅助导航算法、水下数字地图技术、水下地形辅助导航试验等方面,详细介绍了水下地形辅助导航所涉及各方面的主要问题及研究进展,并对下一步研究方向及应用做出指引与展望。

水下爆炸损伤生物效应研究现状及展望

各种水中武器的广泛的运用已成为现代海战的主要特点之一,由此带来的水下爆炸损伤给水面舰船及水中作业人员造成严重的威胁。由于水下爆炸的致伤机制、致伤特点与陆上爆炸明显不同,因而对水下爆炸损伤效应的研究逐渐成为世界军事医学关注的热点与难点。本文通过系统地回顾相关文献,总结分析了水下爆炸损伤生物效应的研究现状,并对其未来的发展方向进行展望,旨在进一步加深对水下爆炸损伤生物效应的认识,并促进其深入研究。

气动水压式水下武器发射系统建模与仿真

建立了气动水压式水下武器发射系统动态数学模型。分别给出了高压气瓶、气缸热力学方程以及发射阀的流量方程;将水缸、脉冲水柜和发射管视为三个压力均匀的工作腔,应用控制体分析方法,建立了水压平衡系统的控制方程。在Matlab/Simulink软件环境下进行了系统动态过程仿真。仿真结果与武器发射试验所得到的数据符合良好,表明所建立的数学模型能够用于该系统的动态分析。

国外水中装备用锂电池发展综述

综述了水中装备用锂原电池及锂离子蓄电池的应用实例,认为随着对水中装备用锂离子电池研究的不断深入,电池的比能量、可靠性和循环寿命等性能的不断提高,锂电池在水中装备领域必将有广阔的应用前景。

武器系统仿真模型的可信性验证方法研究

武器系统仿真模型的可信性验证是合理地、科学地运用武器系统仿真模型进行系统分析、预测以及辅助决策的关键环节。通过对典型水中兵器仿真模型进行可信性验证,给出了系统仿真模型的可信度在典型水中兵器仿真模型中的具体形式,建立了仿真模型的可信度分域模型。然后利用经典统计分析方法给出了该典型水中兵器仿真模型可信度的点估计及其置信下限,并通过实际试验及仿真模型数据实现了该可信性验证方法,证明了该方法的可行性。

电场引信的动作判据分析

讨论了海洋船舶交变电场衰减的基本特征.根据海洋对不同频率电场信号的穿透深度不一样的原理,分析推导了电场引信点火动作的判决依据.引信设计时选择不同的频率信号进行处理,使用电场模量门限、电场上升斜率、不同频率电场上升斜率比及其组合等参数可以简便地控制电场引信,使电场引信具有良好的动作区域性.

基于组合的水下武器对抗仿真系统开发研究

针对当前水下武器对抗仿真系统存在费用高、开发周期长、效率低下的问题,提出了基于本体技术的仿真系统可组合开发方法,详细地描述了开发流程的几个环节,包括概念模型的建立、概念的模型解析、模型搜索、匹配和组合等几个环节,建立了相应的仿真组件本体库;在语法和予以搜索、匹配和组合的基础上,实现作战实体仿真组件的重用和组合,通过实例验证了组合的有效性,达到了降低开发费用、缩短开发周期、提高仿真系统开发效率的目的。

水下武器用含铝炸药性能研究

采用真空振动浇注．固化技术，制得了几种以黑索金（RDX）为主体高聚物粘结（PBX）类含铝炸药。通过对不同配比PBX类含铝炸药爆轰性能、安全性能的测试，分析讨论了含铝炸药的组成对其爆轰性能、作功能力和安全性能的影响，得到的两种含铝炸药配方，其水下爆轰性能接近2倍TNT当量。

聚能型战斗部水中兵器毁伤研究进展

为达到对目标高效毁伤的要求,采用聚能装药战斗部成为目前水中兵器战斗部发展的重要方向。从理论、结构及性能优化设计、数值仿真、聚能装药水下作用特性等方面对聚能装药战斗部毁伤技术研究现状进行了综述,并提出聚能装药战斗部水中兵器毁伤研究的主要发展方向。

水中兵器一体化试验总体设计探讨

一体化试验是一种统筹试验项目、共享试验资源、综合试验信息、提高试验质效的试验鉴定模式;为全面考核水中兵器战术技术指标和作战使用性能,介绍了武器装备试验类型,分析了水中兵器试验面临主要问题,从模式上提出了水中兵器一体化试验需求,从构想上提出了一体化试验总体框架、基本目标和实现思路,从方法上探讨了一体化试验验前分布构建、验前信息相容性检验、验后分布确定和多源信息融合,从要求上提出了一体化试验体制管理和质量管理,为实现水中兵器一体化试验总体设计提供技术途径。

基于蚁群算法的试验流程优化研究

水中兵器的海上试验涉及许多人员、兵力、被试产品、测量设备等,试验周期长、消耗大,因此如何缩短试验周期是亟待研究解决的问题.文中首先将试验流程优化问题转化为车间调度问题,建立了相应的数学模型,再应用蚁群算法转移规则得到中间结果并进行排队以对各种资源约束进行处理.最后将结果利用局部搜索算法优化后作为蚁群算法信息素更新的基础.实例计算结果表明,该方法优化效果良好.

水下武器系统专业的工程测试技术教学实验室建设

工程测试技术是一门实践性很强的专业课，水下武器系统专业具有很强的专业特色，该文研究并提出了具有水下武器系统专业特色的测试技术教学实验室的建设方案。

水中爆炸对鱼雷壳体的毁伤准则和判据研究

研究水中爆炸鱼雷壳体的毁伤准则与判据。根据水中爆炸冲击波特征参量的一般形式,提出了一种毁伤准则,给出了基于毁伤律为"0-1"概率分布函数的毁伤准则与判据的获取方法。针对重型鱼雷1∶2环肋圆筒缩比模型进行了两种药量的海上爆炸试验,结合相似性变换得到了重型鱼雷壳体毁伤的定量判据。以该判据分析了各毁伤等级下的峰值超压和比冲量阈值。结果表明,在相同毁伤等级下,随着装药量增加,峰值超压阈值减小,而比冲量阈值增大;装药量越小,两种特征参量阈值的变化幅度越大。

水中兵器延寿样本的装载可靠度鉴定试验方案

针对延寿样本子样少,按经典GJB899法对装载可靠度鉴定需要较长的试验时间这一实际情况,提出了一种减少试验时间的Bayes方法。该方法通过挖掘延寿前装载失效率信息,确定先验分布,再开展陆上加速装载试验以增加装载信息,并结合实际装载信息制定了装载可靠度鉴定试验新方案。实例计算表明:在确保鉴定效果的前提下,新方法可在较小的延寿样本条件下快速完成装载可靠度鉴定工作,满足水中兵器延寿工程的实际需要。