电解质溶液中圆柱表面附近分布的电磁力可有效改变圆柱流体边界层，控制圆柱绕流。对剪切来流情形下圆柱绕流及其电磁控制进行了实验和计算研究。实验在转动水槽中进行，通过吊杆将装有电磁激活板的圆柱插在槽内液体中。吊杆上的应变片用于测试圆柱的阻力，注入适当的染料用来显示流场。数值模拟时，流场的基本方程为指数极坐标中考虑场力的Navier-Stokes方程，计算采用交替方向隐式格式和快速傅里叶变换格式。研究结果表明：剪切来流的绕流流场中，圆柱的尾涡向流速小的一侧偏移，升力和阻力周期性振荡，且升力的均值不为0，指向流速较小的一侧；电磁力作用后，圆柱的尾迹呈一条线向流速较小的一侧偏移，阻力减小且不再振荡，升力增大至稳定，指向流速较小的一侧。

电介质溶液中，电磁场产生的Lorentz力可以控制流体的运动。将其用于钝体绕流时，可以减少阻力、抑制分离和消除涡街。为了使这种控制更加经济和有效，电磁场的强度即控制强度，应当是优化的，随流场实时调正的。基于优化控制理论，以圆柱绕流的电磁优化控制为例，推导了流场电磁控制的性能指标表达式和协态方程，并对雷诺数Re为200流场的非线性优化控制问题进行了数值研究，流场的基本方程为指数极坐标中考虑场力的Navier-Stokes方程，计算采用交替方向隐式格式和快速傅里叶变换格式。得到了优化电磁场强度的变化规律，讨论了该优化控制下，流场和圆柱表面阻力和升力的变化过程。研究结果表明，通过优化控制，可以达到减少阻力、抑制分离和消除涡街及涡生振荡的目的。

针对反辐射武器对雷达构成的威胁，设计了一种既能够直接防御反辐射武器近炸毁伤，又能保持优异透波性能的防弹天线罩夹芯板块结构。对不同厚度的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)层合板进行弹道侵彻实验，确定将UHMWPE层合板作为夹芯结构的防弹层。通过电磁性能优化的方法确定夹芯结构的结构参数，并对其电磁性能进行了理论分析。弹道实验和电磁性能测试结果表明，该夹芯结构能够防御某型反辐射导弹在15 m处爆炸产生的破片冲击，并且在S波段的平均透波率（功率传输系数）不低于97.8%，平均值达到了98.6%。理论计算结果和实验结果表明文中提出的防弹天线罩夹芯结构设计方法是有效的。

采用数值模拟的方法研究了潜射导弹垂直发射上升过程空泡多相流和流体动力演化规律。基于连续性方程、空化质量输运方程、混合介质RANS方程和标准k-ε湍流模型，结合动网格技术，实现了弹体边界运动与汽水流场的流体—固体耦合问题求解。以此为基础，数值模拟了重力影响下的潜射导弹垂直发射水下运动过程，对比分析了潜射导弹头型对肩空泡和流体动力的影响，并给出了3组重推比下潜射导弹的水下航行弹道。模拟和分析结果表明，局部肩空泡将增加潜射导弹流体动力，通过改变导弹头部线型可以抑制肩部空化、改善导弹的流体动力。

为解决小口径电子引信设计空间小的难题，结合引信可编程感应装定技术，提出在弹丸发射前进行信息装定的过程中存储感应能量为引信供能。该方法节省了安装电源所需的空间，为小口径弹药的电子引信电源设计提供了一种新的思路。为此建立小口径膛内电磁感应数学模型，并分析非铁磁性金属炮管内电磁场穿透特性。分析得出，外激电源谐振频率只有小于5 kHz，才能保证穿透后的磁场强度为信源磁场强度的80%；随着信源磁场频率的增加，穿透后的磁场强度呈指数规律衰减。实验表明，利用上述理论设计的某小口径感应储能引信原理样机，性能满足引信的技术要求。该结论能够用来指导膛内小口径引信感应装定及感应储能的设计。

针对微惯性传感器测量误差随时间严重发散且量程不能满足旋转弹体横滚角测量的要求，采用磁传感器组合对旋转弹体的横滚角测量及工程可实现性进行了研究。对于不同角度、位置安装的磁传感器，给出了其敏感轴上的数学表达式，并且利用两个非正交安装的磁传感器输出的极值之比与俯仰角呈固定关系进行姿态角求解。分析了产生奇异的条件和使用磁传感器进行横滚角测量的可行性，并对传感器布阵方案及解算方法进行了半实物实验。实验结果表明，俯仰角和横滚角的解算误差基本控制在1°以内，此测量方案适用于偏航角变化不大的旋转弹体。

采用Material Studio软件和分子动力学（MD）方法模拟了β-奥克托金（HMX）晶体生长形貌。采用双层结构模型，模拟了钝感含能化合物3-硝基-1，2，4-三唑-5-酮（NTO）、1，1-二氨基-2，2-二硝基乙烯（FOX-7）和黑索今（RDX）对β-HMX晶体形貌的影响，以及3种分子对于β-HMX晶面的附着包覆作用。研究结果表明，3种分子都可附着在β-HMX的生长晶面上，其中FOX-7可以较为均匀地附着在β-HMX晶面，有望实现高能钝感包覆，但是对于β-HMX晶体形貌的影响不大；NTO与RDX分子在β-HMX各晶面的结合能存在差异，可一定程度控制HMX的晶形，其中RDX可以使β-HMX晶体形貌趋于球形化。

在自由基裂解模型和引入高氯酸铵(AP)和铝粉(Al)影响因子的基础上，讨论了催化剂对AP/A在自由基裂解模型和引入高氯酸铵(AP)和铝粉(Al)影响因子的基础上，讨论了催化剂对AP/Al/端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂热分解的影响，采用假说和因子归纳的方法得到了催化影响因子，结合一定数量燃速数据分析和计算机图形学拟合的方法建立了AP/Al/HTPB推进剂催化燃烧模型，该模型可从推进剂化学结构参数出发，定量计算AP/Al/HTPB推进剂的燃速和压强指数。计算结果表明：在一定条件范围内，燃速的理论预测与实验结果吻合较好，误差一般在7%以内，验证了催化燃烧模型在AP/Al/HTPB推进剂应用的可行性，对推进剂配方研制具有一定的指导意义。

采用重结晶法制备了K_0.333(NH₄)_0.667NO₃复盐，运用扫描电镜（SEM）采用重结晶法制备了K_0.333(NH₄)_0.667NO₃复盐，运用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）能谱和差热分析（DSC）等方法对复盐的微观形貌和晶体结构进行了表征。运用最小自由能原理，以燃烧温度、燃烧热、平衡态固相产物含量为目标函数，计算了K_0.333(NH₄)_0.667NO₃/C₁₂H₄O₂体系燃烧热力学参数，设计出低烟雾输出点火药配方，对优化后配方的火焰感度、燃烧热效应进行了对比测试。结果表明：两种氧化剂达到了在分子间的均匀混合，晶型有序性高，热分解特征温度降低。与KNO₃/C₁₂H₄O₂点火药相比，K_0.333(NH₄)_0.667NO₃/C₁₂H₄O₂点火药的火焰感度、燃烧热效应的降低值小于10%，而燃烧固相产物含量大幅度降低，烟雾信号特征减弱，对1.06 μm激光的衰减率下降了73.9%。

炸药件表面形貌是影响其表面性能的重要因素。采用切削加工和显微成像方法，对奥克托今炸药件表面形貌是影响其表面性能的重要因素。采用切削加工和显微成像方法，对奥克托今为基的某高聚物粘结炸药的切削表面形貌进行了细观观察和理论分析。结果表明：刀尖划过区域的材料破坏方式主要表现为粘结剂破坏和界面脱粘，并且受到粘结剂流动填充的影响，因而该区域形貌比较平整；刀尖未划过区域的材料断裂方式主要以孪晶分离和穿晶断裂为主，其形貌较为参差不平。

苦味酸经4-氨基-1,2,4-三氮唑替代亲核取代(VNS)氨化，在不同条件下，分别合成了一氨基苦味酸和二氨基苦味酸，两者的产率分别为81%和78%. 产物的结构通过傅里叶红外光谱、核磁共振氢谱、元素分析进行了表征。利用DTA-TG研究了两种化合物的热分解过程，并对其撞击感度进行了测试。研究表明：一氨基苦味酸和二氨基苦味酸的热分解峰值温度分别为243.7 ℃和286.9 ℃；一氨基苦味酸和二氨基苦味酸的特性落高h₅₀值分别为42.8 cm和56.1 cm；氨基的引入使热分解峰值温度升高、撞击感度降低。

为了解微燃烧器内固体含能材料燃烧的影响因素，采用ANSYS瞬态热分析研究了微细圆管燃烧器内固体药柱燃烧时，燃烧器尺寸、壁厚和壁面热传导系数对燃烧器壁面温度分布和热损失的影响。结果表明：燃烧器壁面的热量传递是决定微尺寸下能否稳定燃烧的关键。随着燃烧器尺寸的减小，加强了燃气和壁面的相互作用，热损失增大，导致燃烧不稳定甚至熄灭。而壁面热传导系数对壁面热量传递起着竞争的作用，随着壁面热传导系数的减小，壁面热损失和壁面轴向传导至预热区的热量均减小，但前者的作用较大，利于燃烧稳定。另外研究表明，在一定壁厚范围内，增加壁厚有利于燃烧稳定。

利用高压差示扫描量热（PDSC）法研究了高氯酸铵/铝粉—复合改性双基(AP/Al-CMDB)推进剂在1.0~13.0 MPa压强范围内的燃速与高压热分解特性的相关性。研究结果表明，AP/Al-CMDB推进剂在1.0~13.0 MPa压强范围内的燃速与高压热分解的相关性模型中需将压强p和放热速度ΔH_d/Δθ两个影响因子对推进剂燃速的影响程度分开独立考虑，该相关性符合模型关系式u=k_up^a［ΔH_d/Δθ］^b，利用该相关性模型所得的燃速计算值与实测值之间的误差低于2.50%.

2-甲氧基-3,5-二硝基-6-叠氮基吡嗪(MDNAP)是一种新型含能化合物的母体，以2,6-二氯吡嗪为原料，经过甲氧基化合成得到2-甲氧基-6-氯吡嗪(MCP)，得率81%. 用硝硫混酸硝化MCP，在较温和的条件下得到2-甲氧基-3,5-二硝基-6-氯吡嗪(MDNCP)，得率75%. MDNCP经叠氮化合成得到MDNAP，得率60%，各中间体均用IR、H¹NMR、ESI-MS和EI-MS进行表征。

采用北京理工大学自主研发的硝化棉(NC)含氮量及其分布均匀性测试仪，从精制棉聚合度、硝化时间和硝化体系中的HNO₃含量三方面考察了硝化棉含氮量及氮量分布均匀性的变化规律。首次把纤维在硝化过程中的膨润程度作为一个指标进行分析。实验结果表明：在可比条件下精制棉的聚合度对所制备的NC含氮量无显著影响，而精制棉的聚合度越小，所制备NC的氮量分布越均匀；随硝化时间延长，NC含氮量先逐渐增大，在硝化时间为30 min时达到最大值，之后继续延长硝化时间，NC含氮量呈轻微下降趋势；NC的氮量分布指数D_ξ值起初随硝化时间延长而减小，在硝化时间为30 min时取得最小值，之后继续延长硝化时间，D_ξ值又逐渐变大；在所研究的范围内，随着硝化体系中HNO₃含量的增大，NC的含氮量逐渐增大。硝化体系中HNO₃含量过大或过小时，所得NC的氮量分布均匀性都较差，而当HNO₃含量为20.8%左右时，所得NC的氮量分布均匀性最好；在考察精制棉聚合度、硝化时间和硝化体系中的HNO₃含量三方面因素对硝化结果的影响规律时都发现，纤维的膨润程度是影响NC氮量分布均匀性的最直接原因，纤维膨润程度（平均直径）越大，所得到NC的氮量分布均匀性越好。

利用三维雷诺平均Navier-Stokes方程，在不同攻角和来流马赫数条件下，对带侧向支柱的某固体燃料冲压弹用混压式进气道的内外复杂流场进行了数值模拟，并完成了风洞实验，得到了不同状态下进气道的纹影图片、沿程静压分布及进气道出口总压变化规律。结果表明：数值模拟所得流场结构与风洞实验纹影图一致；随着攻角的增大，流入进气道的空气流量减少，总压恢复系数降低，出口马赫数基本保持不变；在亚临界状态下，总压恢复系数受攻角的影响显著增大，其值甚至比临界状态时还要低；此外，在同一来流马赫数下，总压恢复系数随进气道出口反压的增大而增大。

针对磨损过程的动态性和随机性，提出一种构件磨损随机过程建模方法，为磨损构件的可靠针对磨损过程的动态性和随机性，提出一种构件磨损随机过程建模方法，为磨损构件的可靠性分析和寿命预测提供基础。基于平稳随机过程，给出了磨损随机过程建模基本流程；以Archard磨损公式为例，推导了任意时刻磨损量的分布函数，从而能够评估磨损构件的动态可靠度和概率失效时间；结合活塞气环的实测数据，建立磨损随机过程模型，并给出抗磨损可靠度随行驶里程的变化规律。通过算例发现，磨损随机过程模型与实际相符，而考虑稳态磨损过程的磨损率为随机变量，计算结果偏保守。这样，为工程构件磨损的定量评估探索新的途径。

针对目前聚能装药破甲弹大多采用隔板法提高破甲威力中存在的问题，提出了采用爆炸网络针对目前聚能装药破甲弹大多采用隔板法提高破甲威力中存在的问题，提出了采用爆炸网络技术作为聚能破甲战斗部的起爆方式。以某破甲战斗部为背景，根据药型罩和主药柱等装药结构参数，设计了同步爆炸网络样机。通过性能对比试验可知，采用爆炸网络替代隔板和副药柱，不仅起爆可靠，可以精确控制并获得理想的爆轰波形，而且破甲威力及破甲稳定性得到了大幅度的提高。试验结果表明，采用爆炸网络技术是提高破甲性能非常有效的方法之一。研究结果为该技术在聚能装药战斗部上的工程应用奠定了基础。

采用1-氨基-1,2,3-三唑为氨基化试剂，通过三硝基苯(TNB)的替代亲核取代(VNS)反应制采用1-氨基-1,2,3-三唑为氨基化试剂，通过三硝基苯(TNB)的替代亲核取代(VNS)反应制备钝感炸药三氨基三硝基苯（TATB），产率90.6%，HPLC纯度大于99%。讨论了关键反应条件对TATB收率的影响。在优化反应条件下，考察了苯环上不同硝基取代度对该VNS反应收率的影响，以TNT、硝基苯、间二硝基苯为底物进行VNS反应，分别合成了二氨基三硝基甲苯(DATNT，产率40.5%)、13-二氨基-24-二硝基苯(DADNB，产率54.5%)、对硝基苯胺（产率38.4%）。提出了1-氨基-123-三唑作为氨基化试剂进行VNS氨基化反应的反应机理。

采用楔形装药，测量了粒径范围在1～2 μm（平均粒径为1.5 μm）的超细黑索今(RDX)在不同密度、粒度与不同粘结剂含量下的爆轰临界厚度。以密度、粒度与粘结剂含量作为输入元，RDX爆轰临界厚度作为输出元建立了RDX爆轰临界厚度的Elman神经网络预测模型。以实验数据对模型进行训练，采用达到误差要求的模型对不同密度、粒度与粘结剂含量下的RDX爆轰临界厚度进行预测。预测结果显示:3个影响因素对临界直径的影响规律与文献［9-11］ 报道相同，说明神经网络用于RDX爆轰临界厚度预测是可行的。

确定滤波器的参数和阶数是无限冲激响应(IIR)数字滤波器设计中的最重要问题。目前的IIR确定滤波器的参数和阶数是无限冲激响应(IIR)数字滤波器设计中的最重要问题。目前的IIR滤波器优化设计方法容易陷入局部极值，难以得到全局最优解，且阶数不易确定。针对IIR数字滤波器优化设计实质上是一个对参数优化的问题，引入了协调粒子群算法对IIR滤波器进行优化设计，将传统设计方法和优化设计方法相结合，根据传统设计方法确定滤波器的阶数，通过协调粒子群算法对参数进行优化，将最小均方误差函数作为适应度函数，将滤波器的性能要求作为算法终止条件，滤波器的稳定性作为约束条件。该方法解决了传统方法设计的结果不理想以及常用优化设计方法不收敛且阶数不易确定的问题。经过在实际系统中的应用，表明该方法是有效、实用的。

考虑高架索倾角、集中质量等因素的影响，建立了横向补给高架索系统的非平面运动的动力学模型。利用Galerkin方法对动力学方程进行3阶模态离散，得到了常微分形式的动力学控制方程。借助Mathematica软件，对系统的非平面振动进行了动力学响应分析，分析了高架索倾角、张力波动等因素对高架索动力学特性的影响。研究结果表明，张力波动对高架索动力学特性影响很大，它可以改变高架索的周期运动行为以及导致高架索振幅值的大范围波动。考虑高架索倾角、集中质量等因素的影响，建立了横向补给高架索系统的非平面运动的动力学模型。利用Galerkin方法对动力学方程进行3阶模态离散，得到了常微分形式的动力学控制方程。借助Mathematica软件，对系统的非平面振动进行了动力学响应分析，分析了高架索倾角、张力波动等因素对高架索动力学特性的影响。研究结果表明，张力波动对高架索动力学特性影响很大，它可以改变高架索的周期运动行为以及导致高架索振幅值的大范围波动。

粘弹性材料进行有限元分析时，须有其粘弹性物理模型特征参数。采用数值拟合法，对粘弹材料肋软骨，推导了模型简化下归一化实验曲线与广义Maxwell模型的关系，实现了实验曲线与广义Maxwell模型的拟合，得到了肋软骨材料用于粘弹性有限元分析的Maxwell模型参数。仿真验证表明曲线的拟合度很高。