水下爆炸载荷下舰船板架边界撕裂损伤相似准数研究

为研究舰船板架在水下爆炸冲击波载荷作用下的变形及破损,结合现有试验数据,采用仿真和数据拟合的方法,展开了均布载荷下板架边界撕裂损伤的相似准数研究。首先,结合理论和数据分析得出,板架边界撕裂时的初始响应速度与破坏模式密切相关,且可清晰描述板架的不同毁伤模式;进一步通过仿真得出断裂应变、板厚、长宽比是影响板架边界撕裂的重要参量;最后,基于量纲理论建立了用于判定板架边界撕裂毁伤的拟合函数,并根据战场舰船损伤实例验证了该函数的有效性。研究结果表明,基于初始响应速度和考虑断裂应变等参量的无量纲数构建板架边界撕裂毁伤判据的方法是可行的,为舰船板架的毁伤相似研究提供了参考。

冲击载荷下蓄液结构动响应及防护机理的研究进展

工程实际中,飞机油箱、船舶液舱、油液储罐等各类蓄液结构可能面临炸药爆炸冲击波、弹丸侵彻等冲击载荷的威胁。在冲击载荷作用下,蓄液结构的动响应受载荷特性、结构形式、充液方式等多种因素影响,相应的结构防护机理涉及多相介质的流固耦合、波在不同介质中的传播、液体介质的空化、结构动态力学特性等多个科学问题。针对冲击载荷下蓄液结构的动响应及防护机理,总结了工程领域中典型的蓄液结构形式,分析了各类蓄液结构在爆炸冲击波、弹体侵彻及其联合作用等载荷下的结构动响应过程、结构破坏模式、载荷耗散过程、能量转化与吸收过程,总结了蓄液结构的冲击动响应特性,归纳了蓄液结构对各类冲击载荷的防护机理,从结构构型、结构动响应、理论研究方法、抗冲击防护技术等方面对蓄液结构抗冲击防护研究进行了展望。

基于层次分析模型的潜艇极低频电磁场贡献率评估方法研究

潜艇极低频电磁场作为目标探测的关键特征,其形成机制复杂多样,平台工况以及在水下所处位置都会对其产生很大影响。有效操控以降低潜艇的磁特征对于提升其磁隐身性能具有重要的意义。然而,当前各种因素对电磁场影响程度的研究尚不充分。为此该文提出一种基于层次分析模型的贡献率评估方法,旨在为有效操控提供理论依据。首先深入分析潜艇极低频电磁场的威胁成因,并建立相应的威胁层次结构模型。其次,通过仿真手段获取由不同成因产生的电磁场信号特征,并构建威胁矩阵和特征矩阵。最后,计算得到不同成因电磁场对总电磁场的贡献率,在尾部测线上,尾流磁场的贡献率占比最高,达到0.7649;径向测线上轴频磁场贡献率占比最高,并逐渐衰减,最终在150 m处低于尾流电磁场,并保持在占比0.5左右。仿真结果验证了该方法的有效性,可为潜艇极低频电磁场的综合主动控制策略研究奠定技术基础。

子弹撞击下CL-20基PBX装药响应研究

为了提高战斗部安全性,指导CL-20基PBX炸药在战斗部装药中的应用和设计,开展了基于子弹撞击试验的典型战斗部撞击响应特性研究。进行了子弹撞击试验,通过分析战斗部响应后的超压数据、验证板穿孔、试验影像和试验样品回收等,评估了子弹撞击战斗部的反应等级。结果表明,子弹撞击试验中,子弹速度为836 m/s,战斗部在子弹撞击下发生了爆轰等级的反应。此外,开展了不同撞击条件下战斗部安全性数值模拟,研究了不同撞击速度下战斗部的反应过程。结果表明,子弹以850 m/s和750 m/s撞击时,战斗部分别发生爆轰和燃烧等级的反应。该研究为典型战斗部的撞击响应预测及反应等级评价提供了数据支撑。

大型浮动冲击平台冲击环境特性研究

[目的]旨在分析水下爆炸载荷作用下大型浮动冲击平台(LFSP)的冲击响应特性。[方法]基于声固耦合方法对LFSP进行水下爆炸数值模拟,通过试验与仿真数据对比,验证计算方法的有效性;研究LFSP内底冲击响应沿纵剖面分布特性以及药包横向距离对LFSP内底整体冲击环境的影响规律,并拟合出LFSP冲击环境预报公式。[结果]结果显示:LFSP内底的迎/背爆面、中纵剖面冲击环境沿纵剖面分布变化规律基本一致,其首尾位置冲击响应偏小,中部偏大;迎/背爆面冲击响应存在差异,背爆面谱速度大于迎爆面,迎爆面谱位移大于背爆面。[结论]研究表明,背爆面测点位置的局部模态被激起,冲击谱出现局部峰值,导致背爆面谱速度大于迎爆面;迎爆面测点的爆距较小以及冲击响应强烈,使得迎爆面谱位移大于背爆面。

斜极化雷达辐射发射指标测量与计算方法研究

本文提出了一种斜极化雷达辐射发射指标的测量与计算方法.采用接收天线正交的两次组合测量,可快速测量与计算得到任意未知角度斜极化雷达各频点的信号真实幅值,进而计算得到斜极化雷达的谐波和乱真抑制度.分别采用接收天线一组X轴对称角度和0°三个极化方向的三次频域组合测量可快速测量与计算得到任意斜极化雷达每个频点的准确极化角度.提出的测量与计算方法可有效避免目前国军标中雷达辐射发射指标测量方法针对斜极化雷达时的不足,且测量效率高,误差小,试验结果证明了提出方法的正确性和准确性.

舰艇爆炸毁伤与防护若干关键问题研究进展

大型水面舰船和潜艇是支撑海军空间立体化作战的主要装备和移动平台,随着战斗部毁伤威力和制导精度的日益提高,加之毁伤载荷的多元化,其生存环境面临愈加严峻的挑战,因而开展舰艇爆炸毁伤与防护研究具有十分重要的意义。爆炸载荷下舰艇结构的毁伤与防护是一个涉及爆炸力学、流体力学、结构动力学、材料学等多学科融合的交叉性问题,仍存在诸多难题有待研究。针对其中涉及的若干关键问题,围绕近年来国内外在舰艇爆炸载荷特性、毁伤响应机制及其防护技术与装备等方面的研究进展进行系统概述,指出当前研究存在的不足,并对舰艇爆炸毁伤与防护的发展趋势进行展望,旨在为未来舰艇高效毁伤与防护研究提供有价值的参考。

双壳体混合驱动水下滑翔机结构原理及水动力性能研究

混合驱动水下滑翔机虽兼具典型水下滑翔机及传统航行器的优点,但存在能耗高、不利回收等缺点,且在快速推进模式下,滑翔翼的存在不仅会增加航行阻力,降低航行稳定性,也不利于滑翔机回收布放。针对此,提出一种双壳体混合驱动水下滑翔机,其滑翔翼与传统固定水平翼不同之处在于滑翔机可根据实际需求进行收放,以实现对能源的合理分配,从而提高水下滑翔机的综合航行性能。此外,详细介绍了该滑翔机的工作模式、系统组成以及滑翔翼收放原理,并设计了一种蜗轮蜗杆滑翔翼收放装置,建立相应的收放机构技术方案,在此基础上通过数值仿真方法进行了滑翔翼水动力性能分析,得到了合理的机载配置方案。

含液金属蜂窝夹芯梁抗冲击性能研究

提出了含液金属蜂窝夹芯结构的防护方案;设计了含液金属蜂窝夹芯结构的制备方法,以满足结构内液体的密封、液体含量以及填充位置可调控的需求;并通过冲击实验获得了结构在不同冲击速度下的动态响应,同时采用有限元方法进一步讨论了冲击速度、液体含量对结构抗冲击以及冲后振动特性的影响。研究结果表明含液结构的抗冲击表现优于无填充结构,且含液结构抗冲击、冲后振动特性受含液量的影响,当芯体内充满液体时结构可获得最优的抗冲击性能。

北极海冰模型研究进展综述

海冰模式是目前国内外北极海冰历史重建、机制分析与预测未来演变的重要工具。通过比较主流海冰模式的关键参数化方案设置的异同,包括主要的热力学与动力学过程、海冰厚度再分布归纳了当前海冰模式的改进情况,回顾了海冰模式结果对于北极关键区域季节变化、年际差异与极端事件成因分析所提供的支持;最后,提炼出海冰模式未来发展的方向,为我国北极海冰模式构建与发展、北极海冰快速变化机制研究和北极海冰精细化预报工作提供参考。

基于ConvLSTM网络的北极海冰时空序列预测研究

为了开辟北极航运路线、支持极地科学研究和资源开发,准确预测海冰密集度(SIC)显得尤为关键。在海洋预报领域,统计预报发挥着重要作用。文章引入了一种级联式的卷积长短时记忆神经网络(ConvLSTM)用于北极SIC的中、短期预测。该网络具备图像处理和时空预测的能力,可用于对海冰时空序列进行精确的预报。它能够处理不同长度的输入序列,在各种数据情境下展现出强大的预测潜力。通过对网络架构进行优化,该架构取得了更强的性能,能够更准确地捕捉和分析SIC的动态变化。实验结果表明,该模型在7天预报中的均方根误差为0.0599,相关系数高达95.42%。

遥感影像场景分类研究进展

遥感影像场景分类是遥感影像解译最基础的任务之一,在土地利用调查与分析、地质灾害监测、地理空间情报获取等方面具有重要的应用价值。文章对遥感影像场景分类方法研究进展进行了系统性的总结和分析:首先,梳理了常用的遥感影像场景分类的数据集,分析了遥感影像的特性给场景分类任务带来的挑战和困难;其次,对现有典型的遥感影像场景分类方法——基于手工设计特征的场景分类方法和基于深度学习的场景分类方法,进行了总结归纳,针对遥感影像场景分类任务分析了现有方法的优化改进方案;然后,对比了主流遥感影像场景分类方法的性能;最后,对遥感影像场景分类技术仍未解决的问题以及下一步遥感影像场景分类应用研究方向进行了总结和展望,探讨了遥感影像场景分类在高精度细粒度分类任务、高精度轻量化模型设计、少样本学习技术、遥感影像场景解译大模型等方面的研究前景,以期推动遥感影像场景分类任务实现更加深入的研究和广泛的应用。

基于CFD的并列超空泡射弹高速斜入水流体动力特性研究

在对水下目标连续、密集的打击过程中常常涉及到多体间的运动干扰和空泡非定常耦合等问题,使得流场结构和运动特性变得复杂。为分析并行超空泡射弹高速入水过程中流场的相互干扰规律,采用CFD方法建立并列弹高速斜入水流体动力特性研究数值模型,同时将并列弹与单个弹的计算结果进行对比,明确并列弹高速入水空泡形态和流场分布与单个弹的差异,并进一步给出弹间干扰特性随并列弹轴线间距的变化规律。计算结果表明:较单个弹入水过程,随着轴线间距的减小,并列弹的流体动力特性变化复杂;当轴线间距增大至G=4时,并列弹的流体动力特性与单个弹差异不再显著。并列弹高速入水时,双空泡形态呈现镜面对称特性,内侧空泡受挤压贴近弹体表面,随轴线间距的增加,空泡间的干扰作用逐渐减弱;高压区和低速区主要存在于射弹头部,且轴线间距较小时,出现高压区重叠现象;随着轴线间距减小,内侧空泡压力、速度分布对空泡演化的影响程度在入水深度较深位置更为明显。由于射弹表面内外侧压差的作用,使射弹姿态产生显著变化,表现为弹头相互排斥,弹尾靠拢。

人工智能技术军事应用重点领域及成熟度评价研究

从人工智能技术的概念、原理和分类入手,重点分析了人工智能技术三类主要军事应用场景和八个重点军事应用方向,并综合运用技术专利分析成熟度评估方法和高德纳技术成熟度曲线,对人工智能军事应用八个重点方向进行成熟度评价。

铝合金带筋板船体结构有限元建模方法研究

带筋板是目前常用的铝合金板材型式,在这类铝合金带筋板上布置的横向加强筋一般采用悬挂式结构,纵向加筋采用骑筋结构形式。悬挂式及骑筋结构在装配和焊接等方面具有工艺简便快捷的优势,但在结构有限元建模分析中,这2种结构形式会产生一定困难。若要用有限元模型详细描述悬挂式及骑筋结构需很细化的单元,对于铝合金带筋板构成的船体或舱段结构中数量庞大的悬挂式和骑筋结构,必然使得单元的数量剧增,会给结构分析带来困难。因此,需要一套大型铝合金带筋板结构中悬挂式结构及骑筋结构的简化建模方法和规则。本文应用结构分析软件MSC.Patran对典型带筋板结构进行有限元建模,通过计算分析研究提出悬挂式和骑筋结构的简化建模方法。该方法既能保证模型结构的合理性,又能满足精度要求,同时明显降低了模型的自由度规模,可为具有悬挂式和骑筋结构的铝合金带筋板船体结构有限元建模参考。

基于光电互瞄的高精度姿态信息传递技术研究

提出了一种利用光电探测装置实现空中系留无人机与地面控制站之间的互瞄技术,将系留无人机的偏航和俯仰信息传递至地面控制站。首先介绍了目前姿态信息传递的主要实现方式和不足,然后描述了使用该互瞄技术的姿态信息传递系统的组成和工作步骤,最后从理论上分析了姿态信息传递技术的可行性。

涡轮盘嵌入式智能传感器最优算法研究

随着航空发动机对运行状态实时控制、健康监测的智能化要求越来越高,嵌入式涡轮盘智能传感器的需求应用越来越广泛。该文针对嵌入式智能传感器安装导致轮盘局部应力集中、降低强度、失效和应力精确分析数学模型缺失等问题,构建嵌入式智能传感器安装孔应力集中数学模型;在C++环境下,搭建了涡轮盘物理场和应力场环境对应的点阵体数据场;根据构建的数学模型,按点进行应力场精确分析计算;运用改进的粒子群算法计算智能测试传感器安装孔的最优位置,接着将该分布情况下应力计算结果在C++中绘制云图,通过应力分布云图,确定涡轮盘上安装孔最优的技术参数和涡轮盘上应力影响最小分布结果,经过分析这些开孔都会导致轮盘上的旋转离心应力增加,径向应力之间的差距较大。旋转离心应力从盘缘向盘中央逐渐扩大,最大应力出现在冷却孔周围。测试传感器最优位置与无测试传感器安装孔情况相比,最大应力计算结果相差0.96%,对在实际涡轮盘上安装智能测试传感器具有重要参考价值。

基于XML/Schema的海军战术军事概念模型研究

军事概念模型是指对现实军事行动流程的一种规范化描述,如何以一种人与计算机程序均可理解的信息模式来描述军事行动,拓展军事概念模型的适用范围,是当前军事概念模型研究中的一个难点。通过分析模型实现对技术手段所提出的需求,以及XML标记语言和Schema模式语言的各自技术特点和相互之间的关系,结合海军战术级军事活动的特点,该文提出了基于XML/Schema技术的以能力为核心的海军战术军事概念模型建模基本思路,并以此为基础建立了海军战术军事概念模型原型的逻辑结构。最后,该文以水面舰艇单舰航渡中对空防御军事活动为例,应用原型建立了该项战术简化了的军事概念模型。实践表明建立基于XML/Schema的海军战术军事概念模型在技术上是可行的。

海军武器装备体系对抗的建模与仿真方法研究

提出了支持海军武器装备体系实验研究的顶层对象模型体系框架,以确保在不同研究层次、不同研究方向上保持对装备体系理解和描述的一致性。然后,针对体系对抗建模与仿真的主要目的,系统地论述了建模与仿真的方法和步骤,其中包括层次化指标体系的定义、不同层次指标之间映射关系的确定以及仿真的实验分析与结果分析。最后,对建模与仿真方法的主要特点进行了总结,并简要说明了今后的主要研究方向。

PFSM在海军航空兵作战仿真中的应用研究

海军航空兵遂行作战任务时,面临空中截击、地面以及海上打击等多种随机的、不可预测的风险,其整个作战过程可以看作一个随机过程,且具有Markov效应。提出了采用随机有限状态机(PFSM)来描述海军航空兵作战过程的方法,并基于此来构建其作战仿真系统框架。通过接口程序获取外部仿真系统的数据,以及将效能评估模型嵌入此仿真框架中,采用Monte Carlo方法,经多次仿真,可以实现航空兵遂行作战任务的风险分析和效能评估。