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北京理工大学学报
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黄风雷

月刊

1001-0645

blgzw@bit.edu.cn

010-68912326，68914627

100081

北京海淀区中关村南大街5号

北京理工大学学报/Journal Transactions of Beijing Institute of TechnologyCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本学报是以基础理论、应用科学和工程技术为主的综合性学术刊物，主要反映我校重要科研成果，促进学术交流，发展科学技术，推动教学和科研工作的开展。我刊分研究论文和科技简讯两大类，前者按学科分为：数学、力学与物理、机械工程、信息科学与控制、光学与电子工程、化工与材料科学、管理科学六个栏目。
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    不确定环境下多无人机察打一体任务规划方法

    张栋李林王孟阳李超越...
    111-125页
    查看更多>>摘要：针对动态不确定战场环境下多无人机对多区域、多目标的协同察打任务规划过程中存在的信息不确定、任务多约束及航迹强耦合的多目标优化与决策问题,结合Dubins航迹规划算法,提出了一种融合多种改进策略的灰狼优化算法(grey wolf optimization algorithm incorporating multiple improvement strategies,IMISGWO).首先,针对动态环境带来的无人机巡航速度及察打任务消失时间的不确定性,基于可信性理论建立了以最大化任务收益为指标的任务规划数学模型;其次,为实现该问题的快速求解,设计了初始解均匀分布、个体通信机制调整、动态权重更新和跳出局部最优等策略,提升算法解搜索能力;最后,构建了多无人机察打一体典型任务仿真场景,通过数字仿真以及虚实结合半实物仿真试验验证了算法的可行性和有效性.仿真结果表明:算法在求解不确定环境下耦合航迹的多无人机察打一体任务规划问题时,能够生成多机高效的任务执行序列和满足无人机飞行性能约束的飞行轨迹,且能够适用于无人机数量增加导致问题复杂度增加情形下此类问题的求解.

    多无人机不确定环境察打一体任务任务规划改进灰狼优化算法

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    DNP基熔铸炸药烤燃试验与数值模拟研究

    徐跃跃应武江关通王泽钰...
    126-136页
    查看更多>>摘要：3,4-二硝基吡唑(DNP)基熔铸炸药由于兼具高能量和高安全性,在含能材料领域具有广阔的应用前景,研究该炸药热安全性对其工程化应用提供理论和试验支撑至关重要.为了探究DNP基熔铸炸药热响应特性,开展烤燃弹尺寸为φ60 mm×240 mm的DNP基熔铸炸药在60 ℃/h加热速率下的烤燃试验,并监测其内部温度变化;同时,利用Fluent软件建立了烤燃试验数值模拟模型,在验证烤燃模拟方法的基础上,分析了烤燃过程中温度场等随时间的演化规律,进一步研究了升温速率以及烤燃弹放置方式等因素对烤燃模拟结果的影响.研究结果表明:烤燃试验响应程度均为爆燃反应;试验响应参数与模拟计算结果相差5％以内,初步验证了数值模型的可靠性;升温速率会明显影响烤燃弹的响应时间、响应温度和响应区域;烤燃弹放置方式主要影响其响应区域的分布.

    DNP基熔铸炸药烤燃数值模拟升温速率放置方式

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    基于PID切换控制的弹道修正引信滚转角控制方法

    杨东晓曹信一申强
    137-143页
    查看更多>>摘要：为解决弹道修正引信在修正过程中弹体受力变化较大引起的模型非线性问题,为保证滚转角控制算法的有效控制范围可有效覆盖整个修正控制过程,采用了基于动压变化的位置-速度双闭环比例-积分-微分(propor-tional-integral-differential,PID)切换控制算法.在传统PID控制算法基础上引入切换控制,将PID控制系统设计成子系统,依靠引信动力学模型与动压之间的关联,以动压为切换信号制定切换规则将多个PID控制系统串联,拓宽了滚转角控制系统的有效控制范围.结合理论分析与仿真验证,结果表明:在整个弹道修正控制过程中定位精度在0.25°以内,响应时间小于0.3 s,验证了基于动压变化的PID切换控制算法对非线性的引信滚转角控制模型、持续滚转角控制的可行性.

    切换控制弹道修正滚转角控制比例-积分-微分(PID)双闭环

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    考虑动静态能力的作战体系综合效能评估方法

    明振军袁珂王国新阎艳...
    144-153页
    查看更多>>摘要：为解决现有作战体系效能评估方法不全面、不细致的问题,提出了一种考虑动静态能力的作战体系综合效能评估方法,该方法基于"OODA"作战环思想将装备进行功能分类,通过功能梳理各类装备的静态能力属性,对装备节点间的有向连边进行表征,定义连边类型并采用基于信息熵的连边权重计算方法,构建反映体系动态能力的加权网络模型,建立兼顾体系静态能力与动态能力的效能计算方法,实现体系作战效能的综合评估分析;案例分析结果表明该方法结合动态能力与静态能力综合评估分析的有效性.

    装备效能评估静态能力装备协作动态能力

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    拖拉机液压机械无级传动系统液压泵马达全工况效率模型研究

    程旭彭增雄荆崇波
    154-164页
    查看更多>>摘要：未来拖拉机传动系统发展的主流技术之一是液压机械无级传动技术(CVT),其核心部件液压泵马达的效率特性对CVT总体效率和动力学特性的研究至关重要.针对目前液压泵马达效率经验模型研究中存在的效率预测准确性不高、缺少内部摩擦副功率损耗分析以及有限元效率模型计算时间长等问题,提出了一种基于损失机理的半经验全工况效率模型,满足快速准确的液压泵马达效率评估.根据柱塞泵系统参数的非线性变化规律,建立功率损失预测的半经验模型,利用试验数据对复合参数进行识别,推导得到完整的液压泵马达效率模型.试验数据表明,半经验全工况模型的平均相对误差为6.36％.分析仿真结果可知,液压泵马达效率在高、低压差区域分别主要受容积和机械损失影响,在极限工况下效率难以提升主要由流量泄漏、可压缩容积损失和库伦摩擦损失导致.保持液压泵马达在中高排量区域运行、避免低压高速工况有利于提升液压泵马达效率,进而提升CVT整机传动效率.

    液压机械无级传动系统液压泵马达效率模型

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    基于能值理论的视角的数据中心综合能源系统的可持续评价及优化

    王永真韩艺博韩恺韩俊涛...
    165-174页
    查看更多>>摘要：综合能源系统作为数据中心节能减排的重要路径及手段,目前其优化与评价目标单一且不全面,成为提高数据中心可持续水平的阻碍.为全面优化数据中心综合能源系统可持续性,借鉴生态学分析中的能值理论,首次提出计及能值可持续性的系统优化目标.首先,建立数据中心综合能源系统规划和调度优化模型,并采用NSGA-Ⅱ算法,以经济、碳排为目标进行多目标优化,以能值可持续性指数为目标进行单目标优化.对4种方案的优化结果,从能值结构、能值指标、能值流等方面进行对比分析.结果表明:以ESI为优化目标的数据中心综合能源系统方案,其能值可持续性指数值为0.423 8,高于其他3种方案,可持续性较好,同时其年成本为16 199万元,年碳排为36 236吨.此外,结合数据中心现有常见评价指标,分析强调了构建数据中心综合能源系统综合评价体系的重要性.

    数据中心综合能源系统能值理论评价指标能值可持续性指数

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    微振动载荷下装配接触界面微观形貌演变特性研究

    刘检华倪婧夏焕雄张健...
    175-184页
    查看更多>>摘要：针对微振动载荷作用下装配接触界面状态演变规律不清晰和表征参数不明确等问题,提出了从表面的形貌演变表征接触界面状态变化的实验与分析方法.搭建了模拟法向加载下接触界面切向振动的实验装置,获得了具有不同初始粗糙度的接触表面形貌演变规律,发现了表面轮廓中谷部的空隙体积随着初始粗糙度的增加而显著减少的现象,并分析了描述表面微观形貌在功率谱能量、轮廓高度、面积比例、体积分布以及各向异性特征方面的5大类17种参数与初始表面粗糙度的相关性,确定了表征接触界面微观形貌演变的指标参数.研究结果为接触力学研究和精密产品装配稳定性研究提供了实测数据与分析方法.

    微振动接触界面形貌表征相关性分析

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    热身管条件下材料热物理特性对膛口运动参数的影响

    陈莉谢凯卢大斌宋杰...
    185-194页
    查看更多>>摘要：现代战争形势对小口径连发武器精度提出了更高要求,且热散热偏问题一直存在,研究热身管条件下的膛口运动状态有助于解决上述问题.以某5.8 mm制式步枪为研究对象,基于非线性有限元法建立了热/力耦合弹/枪相互作用有限元模型,通过试验验证了模型的正确性,并以此为基础研究总结了热身管条件下弹丸被甲热塑性、身管基体热弹性及热膨胀特性三种材料热物理特性对膛口运动状态的影响规律.研究为热散热偏问题的解决及弹/枪相互作用机理的研究提供一定的帮助.

    火炮、自动武器与弹药工程弹/枪相互作用膛口运动射击精度热/力耦合

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    基于即插即用框架和二维AMP的稀疏SAR学习成像方法

    李开明张宏伟王天润张强...
    195-204页
    查看更多>>摘要：合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)稀疏成像问题主要通过压缩感知(compressed sensing,CS)理论来解决,通过构建正则化优化模型将先验信息引入图像恢复任务.然而,简单的正则化约束难以提供目标复杂的结构信息,尤其是非稀疏场景.提出了一种新颖的基于即插即用(plug-and-play,PnP)框架和深度展开网络(deep unfold-ing networks,DUN)的二维稀疏SAR学习成像方法.基于线性调频变标算法(chirp-scaling algorithm,CSA)推导出近似观测模型来降低计算成本;使用基于匹配滤波的二维近似消息传递(matched filter-based approximate message-passing,MFAMP)方法迭代求解该稀疏成像问题.为了克服现有稀疏成像方法中先验模型的局限性,在稀疏重建框架中引入PnP先验模型来代替传统的L1范数稀疏正则化器.将成像过程展开为一个DUN,称为基于PnP框架和MFAMP的SAR学习成像网络(PnP-MFAMP-Net).实验结果验证了所提成像方法的鲁棒性和优越性.

    合成孔径雷达压缩感知深度展开网络稀疏成像学习成像

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    N-(苯并噻唑-2-基)亚胺与4-硝基-1-苯基丁-1-酮的aza-Henry/半缩酮胺化串联反应

    杜大明郑瑶
    205-212页
    查看更多>>摘要：通过对近些年来文献的研究,发现对于使用N-(苯并噻唑-2-基)亚胺作为C2合成子的研究较少,因此探索以N-(苯并噻唑-2-基)亚胺作为C2合成子生成一系列杂环衍生物的新方法具有重要价值.成功设计通过aza-Henry/半缩酮胺化串联反应合成了一系列含有苯并噻唑骨架的N-(杂)芳基哌啶分子.即通过N-(苯并噻唑-2-基)亚胺与4-硝基-1-苯基丁-1-酮作为反应底物,在室温下以二氯甲烷为溶剂、三水合磷酸钾(10％mol)为催化剂,构建了一种合成N-(杂)芳基哌啶分子的有效方法,可以高收率和中等的立体选择性得到了一系列预期的产物.该串联反应在克级规模下仍然保持了良好的产率和立体选择性.

    有机合成串联反应苯并噻唑亚胺4-硝基-1-苯基丁-1-酮哌啶

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