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兵工学报
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高修柱

月刊

1000-1093

acta@cos.org.cn

010-68962718;68963060

100089

北京2431信箱

兵工学报/Journal Acta ArmamentariiCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊以反映兵器科学与技术领域的最新科研成果，促进科学发展，繁荣学术交流为宗旨。以介绍与兵器相关的基础理论、应用研究实验分析和工程技术等为主要内容。其专业涉及军用车辆、军用光学、电子技术、火炮、枪械、弹药技术、控制技术、力学工程、化学工程、机械工程、材料科学和应用数学等诸多领域。
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    细长潜器在内孤立波作用下大幅运动的轨迹和姿态

    刘忻丹勾莹滕斌
    1854-1865页
    查看更多>>摘要：海洋内部的大幅内孤立波可能会威胁到潜器的航行稳定性和安全性，为探究潜器迎面遭遇内孤立波时的运动特性，建立两层流中细长潜器结构在内孤立波作用下的大幅运动时域求解模型。考虑潜器各运动自由度耦合引起的非线性作用力，潜器受到的内孤立波力采用Morison方程和Froude-Krylov力计算，由内孤立波传播引起的静力变化通过对潜器表面静压强积分计算。通过与计算流体力学数值仿真结果和物理模型试验结果对比验证模型的精度，并计算SUBOFF潜器在两层流中不同潜深、不同航速时迎面遭遇KdV型内孤立波后的运动轨迹和姿态。数值仿真结果表明:内孤立波作用下，位于密度分层界面上方和分层界面处的潜器沿内孤立波传播方向运动，位于密度分层界面下方的潜器逆着内孤立波传播方向运动;垂向上潜器会发生大幅掉深，且先下沉再上浮;不同潜深、航速下潜器表现出不同的运动轨迹和姿态。

    潜器内孤立波非线性作用力运动轨迹Morison方程

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    鸭式布局二维修正双旋弹角运动及转向响应特性分析

    李红云申强邓子龙
    1866-1876页
    查看更多>>摘要：为研究鸭式布局双旋弹受控状态下的动态响应规律，对弹丸角运动特性及转向响应特性进行理论分析。基于7 自由度刚体弹道模型，求解弹丸受控状态下的攻角瞬态及稳态解析解，并推导弹丸瞬态及稳态转向响应解析表达式。研究控制指令更新周期、射角、转速及初速对转向响应特性的影响。研究结果表明:输入控制力方向对转向响应相移角影响较小;控制指令更新周期较短时，在弹道顶点相移角瞬态解与稳态解相差较大，采用瞬态解修正后弹丸横纵向耦合程度较低，随着指令更新周期的增大，转向响应相移角瞬态解逐渐趋于稳态解;相移角稳态解随转速增加而减小，随初速增加而增加。通过实验数据验证了理论的正确性。研究结果可为鸭式布局双旋弹二维修正控制系统分析设计提供理论依据。

    二维弹道修正弹鸭式布局角运动特性转向响应特性瞬态响应

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    一种结构不确定分析的改进多维平行六面体模型

    乔心州张锦瑞方秀荣刘鹏...
    1877-1888页
    查看更多>>摘要：多维平行六面体模型是一种能够同时考虑相关变量和独立变量的非概率凸集模型，更适用于工程结构中常见的多源不确定性问题。为更加有效合理地度量结构不确定性，提出一种改进多维平行六面体模型。通过定义区间变量的相关角和边缘区间，给出模型不确定域的显式表达式，进而给出依据实验样本点构建多维平行六面体模型的方法。3 个算例分析结果表明，改进多维平行六面体模型能够较好地反映区间变量之间的相关性，是一种比传统多维平行六面体模型更为紧凑合理的模型。

    多维平行六面体模型非概率凸集模型变量相关性不确定域显式表达式

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    基于人工神经网络算法的多相云雾爆轰毁伤效应预测模型

    徐永康薛琨
    1889-1905页
    查看更多>>摘要：云雾爆轰毁伤范围的预测是云爆武器造成大规模毁伤的研究基础，但云雾爆轰后超压场分布规律与燃料浓度的依赖关系未知，制约了对于云爆毁伤范围的预测。因此，针对2 种最为常用的多相云雾燃料，采用最小自由能法计算得到了液相燃料完全以液滴或蒸汽形式存在的多相云雾发生理想爆轰的CJ参数，并通过拟合，得到体JWL状态方程参数。在此基础上计算得到了不同浓度和状态的多相云雾理想爆轰造成的超压场，并借助人工神经网络获得了浓度范围在 0。03～0。30 kg/m3的气固两相和气液固三相云雾场爆轰峰值超压随比例距离衰减规律的代理模型并预测不同毁伤等级对应的毁伤比例半径随燃料浓度的变化，得到毁伤比例半径最大的最优浓度。研究结果表明:云雾区中液相燃料以液滴或蒸汽形式存在对云雾爆轰参数，产物JWL状态方程参数，与云爆爆轰后超压场分布规律的影响都比较微弱(<1。5%);在 0。03～0。18 kg/m3 的燃料浓度范围内，Ⅰ级～Ⅲ级毁伤比例半径的最大和最小值分别相差21%、19%、6%，因此大装药结构形成的云雾场爆轰后，Ⅰ级和Ⅱ级毁伤半径与燃料浓度的依赖性更强。

    云雾爆轰燃料浓度超压毁伤人工神经网络

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    泵控多连杆式起竖系统自抗扰力同步控制

    朱威霖姚建勇刘家辉黎兰...
    1906-1920页
    查看更多>>摘要：针对泵控多连杆式起竖系统存在的非线性、模型不确定性和双缸不同步引起的力纷争问题，提出一种双缸起竖系统自抗扰力同步控制设计方法。考虑多连杆起竖机构运动学特性和闭式泵控液压系统的压力流量动态，建立多连杆式起竖系统动力学模型，通过扩张状态观测器估计系统干扰和模型不确定性，以在控制器设计过程中进行补偿，同时融合复合力同步控制方法，增强系统克服负载偏载、外干扰等引起的力纷争。基于Lyapunov理论分析证明了多连杆式双缸起竖系统的渐近跟踪和力同步性能。通过中速和快速恒功率起竖对比试验，验证所提自抗扰力同步控制策略的有效性，获得了良好的起竖跟踪和力同步控制性能。

    多连杆起竖系统泵控系统自抗扰控制力同步控制

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    多目标击水声信号特征关联方法

    李研赫邹男张丽敏刘冰...
    1921-1932页
    查看更多>>摘要：目标入水产生的击水声信号形式复杂，在海洋尖刺干扰的影响下易造成漏报和虚警，当多目标不等间隔陆续入水，不同观测节点间同一目标的击水声信号难以正确关联。针对上述问题，提出一种多目标击水声信号关联方法。通过经验模态分解将检测到的瞬态信号分解为固有模态函数(Intrinsic Mode Function，IMF)，并提取各阶IMF的频谱等特征，利用灰色关联分析，模糊C均值聚类两种算法实现多击水声信号的关联，为后续的分布式定位提供必要条件。仿真结果表明:当特征参数个数为6 时，两种方法的目标关联正确率分别可达98%和87%;当测量节点个数为7 时，两种方法的目标关联正确率分别可达95%和87%。仿真结果证明了本文方法的可行性和有效性。

    击水声信号多目标关联瞬态信号特征关联

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    平头射弹前体参数对弹道稳定性及射程的影响

    许云涛檀大林杨超戴玉婷...
    1933-1941页
    查看更多>>摘要：为研究超空泡射弹前体参数对弹道稳定性和射程的影响规律，建立一种基于模态动力学的流场与弹道高效耦合仿真方法，提出超空泡射弹尾拍过程稳定度和有效射程的量化评价方法，完成针对泡型计算方法和尾拍弹道求解方法的合理性验证。在此基础上，分析射弹不同前体头径和锥段长度组合条件下的弹道稳定性和有效射程变化规律。研究结果表明:随着前体头径和锥段长度的增大，射弹稳定性越来越高，失稳弹道存在"直接失稳"和"振荡失稳"两种模式;射弹各头径对应的最大射程随着头径的增大先增加后减小，设计域内最大射程和最小射程相差3。8 倍，前体参数对弹道有效射程有较大影响。

    超空泡射弹前体参数弹道稳定性射程

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    基于频次与极值外推综合的载荷外推总体方法

    高华单春来刘军张凡凡...
    1942-1953页
    查看更多>>摘要：载荷外推作为载荷谱编制的重要技术手段，当前研究缺乏对于载荷外推总体方法的全面梳理、马尔可夫稳态分布的求解方法适应性不够、缺乏不同非参频次外推方法的比较与选用原则，导致不便生成高精度载荷谱以支撑装备性能设计。围绕坦克在高机动和极限工况下的载荷谱编制问题，基于某坦克行进间身管位移数据样本，分别使用基于雨流矩阵及核密度估计的非参数外推法、基于马尔可夫链蒙特卡洛(Markov Chain Monte Carlo，MCMC)的信号重构法以及Metropolis-Hastings(简称MH)直接采样法进行了载荷频次外推，并针对MCMC的信号重构法提出了一种改良马尔可夫稳态分布的求解方法。应用所提出的频次-极值相结合的载荷外推总体方法对坦克身管位移进行了频次扩充与极值预测，并结合实车试验结果验证了方法的准确性。研究结果表明:改良的马尔可夫稳态分布求解方法是有效的;在样本长度足够、外推精度要求不甚高的情况下，MH直接采样法可作为一种新的频次外推方法;运用频次-极值相结合的载荷外推总体方法所得结果精度较高;形成的频次外推法选用原则对于载荷谱编制过程中的方法选择具有一定的指导意义。研究工作为装备载荷谱的高质量编制提供了成熟的技术路线和参考。

    载荷外推核密度估计马尔可夫链蒙特卡洛方法马尔可夫稳态分布Metropolis-Hastings采样

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    泡沫铝填充薄壁金属圆管吸能特性的预测及优化方法

    严松姜毅邓月光文享华...
    1954-1964页
    查看更多>>摘要：为提高泡沫铝填充薄壁金属圆管的吸能特性并进行高效率结构设计，基于均匀拉丁超立方试验设计方法和径向基函数神经网络，构建轴向冲击下泡沫铝填充铝管吸能特性的近似模型，并将近似模型嵌入遗传算法中实现构件的结构优化。研究结果表明:基于径向基函数神经网络构建的近似模型的拟合优度大于0。99、均方根误差小于 0。08，且近似模型的计算耗时仅为数值计算的0。56%;近似模型在保证较高精度的同时可大幅提高计算效率;对泡沫铝填充铝管的结构优化发现，通过增大圆管半径和壁厚、减小高度可使泡沫铝填充铝管的平均压缩力最大化，反之，可使泡沫铝填充铝管的峰值压缩力最小化;基于遗传算法的多目标优化显著提高了泡沫铝填充铝管的吸能特性;该研究成果可为泡沫铝填充薄壁金属圆管的快速设计和优化提供参考。

    泡沫铝吸能特性径向基函数神经网络近似模型结构优化

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    斜入射下四光幕精度靶着靶位置测量原理误差分析

    李敬孙忠辉倪晋平段晨曦...
    1965-1973页
    查看更多>>摘要：为研究飞行弹丸斜入射时着靶坐标测量原理误差的分布规律，根据四光幕精度靶几何结构，建立了斜入射下着靶坐标测量原理误差模型，研究有效探测靶面内不同着靶位置与不同入射角下原理误差分布规律;分析工程应用中发射位置确定下，不同散布半径与不同射击距离对测量原理误差的影响，给出着靶坐标测量的修正公式，并进行实弹射击试验。试验结果表明:飞行弹丸斜入射时必然存在原理误差，必须修正着靶坐标;射击距离一定时，发射枪散布半径越大，原理误差越大;散布半径确定时，原理误差随射击距离增加而减小;在发射位置确定下，采用修正公式后，四光幕精度靶测量误差小于1 mm。

    外弹道测试四光幕精度靶着靶坐标误差修正

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