小口径弹丸炮口无线装定系统设计

无线装定技术是实现弹丸炸点精准控制的基础.针对目前小口径弹丸智能化与信息化程度较低的问题,为将影响弹道的因素快速装定至小口径弹丸的电子引信,设计了基于DPSK调制的炮口无线装定系统.通过信息获取模块将采集的环境信息与输入的发射信息转化为二进制数据传输至FPGA,FPGA将二进制数据进行DPSK调制.调制后的信号经过电流放大,再通过发射线圈将电信号转化为磁场信号.为实现最大功率传输,对线圈参数进行设计.引信内部接收端解调通过AD采集实现非相干解调,减小了体积.进行轻气炮实验对系统进行验证,结果表明,系统能够实现小口径弹丸的炮口无线装定.

纳米改性超高性能混凝土板在爆炸荷载下的动态响应试验研究

为探究纳米改性超高性能混凝土板(UHPC)在爆炸荷载下的动态力学响应,设计了系列UHPC靶板并对其进行近场爆炸冲击试验,采用动态测试系统和相关传感器采集响应信号,对靶板在受载下的位移、应变、加速度等关键力学参数进行研究分析。结果表明,两次爆炸冲击下系列UHPC板的抗爆抗冲击性能均显著优于普通高强混凝土板,同时掺有钢纤维和碳纳米管(CNTs)的UHPC板(SF0.5CNT-UHPC、SF1.0CNT-UHPC)具有良好的抗变形能力和结构稳定性。随钢纤维含量的增加,UHPC板的应变峰值、加速度峰值和跨中最大挠度均明显减小,相应损伤程度减轻。使用等效单自由度分析从理论上计算了SF0.5CNT-UHPC、SF1.0CNT-UHPC板在弹性阶段的位移响应,发现跨中最大挠度的理论计算结果与实测值较为接近,两靶板误差分别为13.5%、8.7%。CNTs和钢纤维通过抑制不同尺度的缺陷显著提升了UHPC的强度、刚度和抗裂性,对UHPC表现出协同强化作用。

无验前信息的成败型弹药产品可靠性评估

为有效评估成败型弹药的可靠性,介绍成败型部件可靠性经典评估方法和Bayes评估方法。针对无验前信息的弹药成败型部件可靠性评估问题,提出采用3种常用共轭先验来求其可靠性下限,并通过数值仿真分析,得到常用共轭先验分布对可靠度置信下限的影响规律以及每种共轭先验分布的适用情况。结果表明:3种共轭先验分布评估得到的结果较为合适,可为提高弹药可靠性评估的准确性提供支持。

基于IGBT时序控制磁阻发射特性分析

针对光电控制磁阻发射系统对弹丸存在反拉力作用而造成弹丸的减速问题,提出了一种基于IGBT时序控制的磁阻发射系统。通过构建单级具有铁轭的磁阻发射机电控制数学模型,对弹丸在线圈中的受力过程进行了分析,得到了弹丸在线圈中的受力过程符合磁阻最小基本原理的结论,且当弹丸受到反拉力时刻线圈电流减小至0,可避免线圈对弹丸产生反拉力作用,从而达到提高弹丸出口速度的目的;通过对控制电路中的各个支路上IGBT启闭时间的设置,可实现弹丸加速结束时线圈电流快速降低至0,且线圈电流在弹丸加速时间段内对时间的积分值越大,弹丸加速效果就越明显。

磁阻发射器结构参数与时序控制分析

为了获得较高的弹丸出口速度,研究了磁阻发射器对弹丸的作用规律,首先通过不同长度弹丸在不同匝数线圈下的速度仿真计算,表明长度一定时弹丸出口速度和动能随线圈匝数增大先增后降,弹丸越长其最大速度对应的线圈匝数越多,匝数相同时弹丸出口动能随着弹丸长度增大而增大;接着在线圈匝数和弹丸直径和长度一定的情况下分析了弹丸出口速度与线圈放电时序、回路电阻的关系,发现放电时序一定时弹丸出口速度随回路电阻增大先增后降,并最终获得了弹丸最大出口速度时的放电时序和回路电阻;最后通过仿真计算与实验结果对比,表明二者吻合较好,验证了弹丸出口速度随放电时序的变化。

橡胶履带轮驱动齿应力建模分析及仿真验证

橡胶履带轮一般依靠橡胶履带的驱动齿和驱动轮的驱动销啮合传递动力,当驱动齿受到过大载荷或载荷冲击时容易受到破坏,因此,针对驱动齿应力分布进行了数学建模和计算分析。首先,根据橡胶履带轮结构参数和传动原理建立驱动齿齿形方程,应用改进Powell算法确定映射参数,结果表明,采用该方法得到的映射齿形映射精度为0. 12%,有效提高了映射精度;然后,基于复变函数法建立了驱动齿应力变形计算数学模型,分析了不同啮合位置下驱动齿应力分布规律;最后,以计算工况为边界条件,利用Abaqus对分析结果进行仿真验证,结果证明,仿真结果与计算数据最大误差约11. 76%,该数学模型能够较好地应用于驱动齿应力分析。该计算仿真结果可为驱动齿的结构内部优化和局部胶料改进提供理论依据。

橡胶履带轮静态接地压力测试与建模

为快速有效预测橡胶履带轮接地压力,该文针对橡胶履带轮静态接地压力进行了试验研究和数学建模。首先对不同载荷下橡胶履带轮在坚实地面和松软地面的接地压力进行了测试。结果表明:在履带长度方向上,橡胶履带轮接地压力呈多峰值非均匀分布,同时其峰值呈钟罩型分布,且载荷越大,峰值分布越均匀。根据测试结果提出了一种橡胶履带轮静态接地压力分布数学模型,履带长度方向的接地压力采用二次余弦函数表示,履带宽度方向的接地压力采用线性函数表示。相较于其他模型,该模型采用地面硬度参数表征不同的地面条件,避免了进行土壤承压和剪切试验,提高了模型的实用性。最后,基于该模型对橡胶履带轮转向性能进行了仿真计算和试验验证。结果证明:仿真结果与试验数据最大误差约为4.71%,故该模型能够较好地适用于橡胶履带轮的转向性能分析。该文提出的模型可为橡胶履带轮的结构设计和其他性能研究提供参考。

电磁弹射器结构设计及其动态弹射性能

设计了两种不同结构的电磁弹射器,建立了动力学模型,采用场路耦合时步有限元分析方法对动态弹射性能进行了仿真计算研究。研究表明:电磁弹射器结构2能更好地实现电枢与驱动线圈之间的磁耦合;在获得最大运动速度后,如果不能对电磁弹射器系统中剩留储能进行回收,则电磁弹射器结构2动态弹射性能稍好,如果能够对剩留储能进行回收,则电磁弹射器结构2可将弹射效率提高20. 38%。

橡胶履带轮驱动齿强度分析

提出了一种基于复变函数法的驱动齿强度分析模型,能够准确反映复杂齿形及传动载荷对驱动齿应力应变的影响。运用改进Powell算法确定齿形映射参数,相较数值回归法和解析法,有效提高了齿形映射精度。基于驱动齿强度分析模型,利用Matlab软件计算分析了橡胶履带轮不完全啮合段驱动齿的应力情况,并建立了驱动齿啮合有限元模型对计算结果进行仿真验证。结果表明,基于复变函数法的驱动齿应力计算值与有限元仿真值最大误差约11. 76%,该模型能够较好地应用于驱动齿强度分析,也可为齿形优化和局部胶料改进研究提供参考。

单分散二氧化硅微球的制备及其生长趋势

采用溶胶凝胶法一步加料制备了单分散二氧化硅微球。制备过程选用正硅酸乙酯(TEOS)硅源,氨为催化剂,乙醇-水混合溶液为溶剂。固定反应时间,通过激光粒度仪和透射电镜研究多个反应条件对二氧化硅微球粒径和形态的影响;在确定TEOS浓度、水与TEOS物质量比这2个反应条件的基础上,对不同氨浓度下二氧化硅微球的生长趋势进行研究。实验结果表明:当反应时间为5 h时,二氧化硅微球粒径随氨浓度及水与TEOS物质量比的升高而增大,随着TEOS浓度的升高呈先增大后减小的趋势,二氧化硅微球在氨浓度为1.5 mol/L、TEOS浓度为0.2 mol/L、水与TEOS物质量比为80:1的实验条件下取得最佳球形度;升高氨浓度可有效缩短二氧化硅微球熟化时间,在氨浓度1.5 mol/L实验条件下,熟化成型时间缩短至2 h;延长反应时间至14 h,在较低氨浓度的实验条件下得到二氧化硅微球的平均粒径为411 nm。

调频连续波引信超宽带电磁脉冲前门耦合效应

针对调频连续波(frequency modulation continuous wave,FMCW)引信在超宽带电磁脉冲环境下易受干扰的问题,将场路联合仿真的方法应用于引信射频前端超宽带电磁脉冲耦合效应研究。仿真实验采用先辐照后注入的方法,首先对引信射频前端模型进行平面波辐照;然后将耦合电压导入引信接收机进行效应分析。实验结果表明,超宽带强电磁脉冲很难对接收机内部元器件造成毁伤,其耦合效应主要体现为干扰效应,当耦合进入接收机中频带的能量足够淹没正常输出信号能量时,引信测距功能会受到干扰。

聚脲涂层抗爆抗侵彻性能研究进展

聚脲作为新兴的弹性体涂层材料,近年来在抗爆防护领域的应用受到广泛关注。国内外研究表明聚脲涂层在提升基体抗爆冲击以及破片侵彻防护方面具有显著的效果。聚脲是由异氰酸酯与端氨基组分快速反应而成的一类弹性体共聚物,其中硬段微区随机分布在软段形成的连续基质中,在纳米尺度上形成相分离的微观结构,使其具有优异的力学性能。尽管对聚脲在多种防护结构的应用研究方面进行了大量探索,并取得了部分规律性的认识,但针对具体防护结构设计而言,聚脲涂层位置、厚度比例、底材处理方法等还缺乏系统性的研究。在作用机理方面,抗侵彻性能归因于在高应变加载下聚脲发生橡胶态向玻璃态转变,而衰减冲击波机理还未有确定的结论,有待进一步研究分析。主要综述了近年来聚脲涂层在复合防护结构应用中的研究现状,包括研究方法、复合防护结构设计以及防护机理分析等。分析认为,聚脲配方优化设计及改性、系统探究复合结构防护性能的影响因素、计算机模拟与实验相结合结合研究聚脲防护机理是未来的重点研究方向。

智能雷发展现状及关键技术

智能雷是新概念弹药,是能够自主探测、识别、定位和主动攻击多种目标的智能化武器系统和作战平台。介绍了智能雷的产生背景,作用原理,并根据用途分类介绍智能雷的典型产品和发展情况,分析了智能雷传感器、战斗部、快速布设、智能雷场等关键技术与未来的发展趋势。

一种基于Seth应变张量的超弹性模型

为精确表征橡胶类材料在大变形范围内的力学行为,基于Seth应变张量不变量提出了一种适用于橡胶类材料的不可压缩各向同性超弹性模型。为考察其预测能力,分别利用Treloar经典试验数据和某型炭黑填充橡胶试验数据对该模型、Yeoh模型和二阶多项式模型进行了参数识别。结果表明,在同时使用单轴拉伸和等双轴拉伸试验数据情况下,相较于其他两种常用模型,该模型能够更准确地拟合两种橡胶材料的试验数据,并较好地预测纯剪切(或平面拉伸)试验数据。最后,分别基于前述三种超弹性模型对橡胶衬套进行了静刚度仿真计算和试验验证。结果表明,基于所提出的超弹性模型得到的径向刚度和轴向刚度仿真误差分别为6.61%和9.72%,显著小于基于其他两种模型得到的仿真误差。因此,提出的模型在一定误差范围内能够有效适用于橡胶产品的性能分析。该模型仅含4个材料参数,对不同的橡胶材料有较好地适用性,具有良好的工程应用价值。

弹道修正迫弹制导方法与制导精度研究

针对传统迫击炮弹落点精度差,打击精度低,设计了迫击炮弹弹道修正算法,采用摄动落点偏差预测法、自适应比例导引法、自适应比例微分导引法对弹道进行修正。建立了六自由度弹道模型及控制模型,阐述了摄动落点偏差预测法和比例导引法基本原理;针对比例导引律中常值比例系数不符合实际弹道变化的特点,在纵向平面设计了自适应比例导引律,横向平面设计了自适应比例微分导引律。采用蒙特卡洛模拟打靶仿真验证,考察制导律在纵向平面、横向平面以及复合制导的修正能力。仿真结果表明,在纵向平面,自适应比例导引律效果最好;在横向平面,自适应比例微分导引律效果最好。仿真分析了3种制导方法的复合制导效果。仿真结果表明,在纵向平面升弧段采用摄动落点偏差预测制导方法,以及在降弧段纵向平面采用自适应比例导引律、在横向平面采用自适应比例微分导引律的复合制导能力得到有效提升,迫击炮弹落点圆概率误差从无控时的126.317 m降为0.9655 m。大射角、小射程条件下模拟打靶,圆概率误差为1.8643 m。

中末制导交班空间边界建立及影响因素分析

激光末制导迫弹中末制导交接段可靠交班是成功捕获目标的前提,针对交班空间的不确定性,研究该交班空间范围及相关影响因素对交班空间的影响特性.在构建6自由度弹道模型和干扰模型基础之上,分别从弹道约束、导引头作用距离、导引头视场角范围、修正能力等角度给出了交班空间需满足的约束条件.利用蒙特卡洛打靶仿真和线性插值拟合的方法,统计建立得出无控全干扰条件下交班空间边界作为基准交班空间,给出了时间、俯仰角、偏航角、射程、弹道高、侧向距离的界限范围.选取风、初速偏差、射角偏差为交班空间边界影响因素,仿真建立了无控且分别消除风、初速偏差、射角偏差状态下交班空间边界.结果表明,在主要影响因素中,风是影响交班空间边界的各因素中影响较大的因素.初速偏差主要对迫弹的交班时间、射程及弹道高影响较大.射角偏差增大了交班时间、射程的范围.从研究结果可知,激光末制导迫弹靶场射击时应尽量减小初速偏差、射角偏差,特别是选风速小的情况下射击.交班空间的建立也为制导迫弹开始激光末制导的时机提供判断准则,在弹体参数都满足交班空间条件下进行激光末制导才能保证弹丸准确命中目标.

馈电方式对同轴嵌套型电磁弹射器动态弹射性能的影响

结合结构模型,给出了同轴嵌套型电磁弹射器单一脉冲功率电源激励下的驱动线圈顺接串联、同侧并联和分组同侧并联三种馈电方式相对应的系统等效电路模型,导出了其动力学模型,并通过有限元分析方法仿真了这三种馈电方式下的动态弹射性能。在单一脉冲功率电源激励下,分组同侧并联为较合理的馈电方式,弹射效率可达28.68%;同侧并联馈电时驱动线圈存在可靠加固风险,弹射效率为23.06%;而顺接串联虽有利于驱动线圈的可靠加固,但弹射效率仅为15.69%。

轴向脉冲电流对全塑性铜射流的扭曲不稳定性作用分析

建立了铜射流在全塑性态下的一维线性扭曲扰动控制方程,研究了轴向脉冲电流对聚能铜射流的变形破坏机理,得到了射流在轴向脉冲电流作用下的扭曲不稳定性随屈服极限、波数和时间的变化规律。当电容器充电电压为5140 V、轴向脉冲电流峰值为50 k A时,利用直径1. 75 mm铜丝进行了射流扭曲不稳定性静态模拟实验,证实了轴向脉冲电流对铜射流的扭曲破坏作用。

多层板被动电磁装甲结构电路分析

在装甲总厚度一定的前提下提出了多层板结构装甲模型并得到了等效电路,通过对多层板结构被动电磁装甲进行了电感计算,分析了装甲板层数、射流电阻及装甲板电感对被动电磁装甲脉冲放电电流的影响,证明了装甲板层数的增加有利于增强脉冲电流对聚能射流破坏作用。

Flexsim仿真软件在信息化教学中的应用分析

信息化教学是当前教学改革的一个重要方向,针对当前军队院校信息化教学中存在的问题,探讨了专业化信息技术运用以及信息化教学模式创新在信息化教学中的重要性。分析了Flexsim虚拟仿真软件在信息化教学中的优势所在,并运用Flexsim虚拟仿真软件构建了弹药技术检查组训教学模型。