针对复杂铁磁环境中磁耦合谐振装定系统无法有效工作的问题，基于电磁准静态场基本理论，推导磁耦合谐振装定系统涡流损耗解析表达式，分析该系统能量传输的影响因素。对不同介质环境中的装定系统进行数值模拟和实验研究，研究结果表明：理论分析与数值计算、实验结果趋于一致；涡流损耗为该系统不能正常工作的主要原因，且与系统的谐振频率、介质材料的磁导率和电导率相关；若在钢介质的开槽间隙中加入铁氧体磁环，装定系统20 ms后可以正常工作，能满足引信的装定要求；该结论对磁耦合谐振装定系统在复杂环境下的工程化设计提供参考。

研究了盘式永磁微型发电机的磁路设计方法，完成磁路的模型建立、理论推导、仿真修正和实验验证，探讨磁路中主要结构参数对磁隙处磁场的影响规律以及参数间的约束关系。着重研究磁隙处磁感应强度的计算方法和微型发电机的结构参数优化方案，并归纳出盘式永磁微型发电机的磁路设计方法。理论计算与实验数据误差在7%以内，进而验证了磁感应强度计算方法的合理性和准确性。文中方法对此类电机的设计和优化具有指导意义。

为了研究弹丸卡膛参数对弹丸膛内运动初始条件的影响，对中大口径火炮弹丸卡膛过程进行分析。利用显式动力学有限元数值模拟方法对新型155 mm火炮弹带惯性卡膛过程进行了分析研究，综合考虑不同的卡膛速度、摩擦系数、身管仰角、初始卡膛姿态角、弹炮间隙对卡膛深度、卡膛力以及卡膛姿态的影响，得到了各个因素对卡膛结果的影响规律，其中卡膛速度、摩擦系数对卡膛深度和卡膛力有较大影响，而身管仰角和初始卡膛姿态角对卡膛姿态起到了较大的作用，弹炮间隙则对3个卡膛结果都有明显的影响，这些结论为弹药装填机的设计和揭示弹丸膛内运动规律提供参数依据。

为研究自行高炮行进间射击时的炮口响应特性，基于多体系统动力学、车辆地面力学、火炮发射动力学建立了自行高炮行进间发射动力学模型，运用谐波叠加法，对典型的自行高炮行驶路面进行重构。通过数值计算获得了不同行驶和射击工况下的炮口响应，分析了行驶速度、路面等级、射击载荷、射角等因素对自行高炮的炮口响应的影响。考虑了自行高炮结构非线性因素，运用有限元方法和接触碰撞理论，将柔性身管模型和滚珠座圈大规模接触碰撞模型应用于模型中。计算结果表明，随着行驶速度和路面等级的提高，炮口动态响应增大，行进间不同射击工况下，炮口响应情况有较大差异。研究结果为掌握自行高炮行进间射击炮口扰动规律提供了参考依据。

基于摄动原理，提出了以6自由度弹道方程解算的弹道为火箭弹基准弹道，求解参数扰动引起的落点偏差变化量的落点实时预测方法，并给出了详细解算步骤。将各种扰动系数的解算赋予地面火控计算机，降低了弹载计算机的解算复杂度和解算量。以122 mm火箭弹为例，选取一条基准弹道，分别对无扰动、仅存在初始扰动和全弹道存在随机扰动3种条件下的无控弹道进行了落点预测仿真实验和火箭弹落点预测飞行试验。研究结果表明：该方法在仿真实验和实际飞行试验中都具有较高的预测精度，横向偏差收敛速度较纵向偏差快，其波动幅度在全弹道上较纵向偏差小，而且纵向偏差预测在火箭弹降弧段才趋于收敛；采用该方法进行预测时每次解算时间为167 ns左 右，远小于弹载控制器2 ms的控制周期，实现了实时预测。

为研究步枪弹撞击带软硬复合防护明胶靶标的作用过程和作用机理，采用显式有限元方法对7.62 mm步枪弹侵彻复合靶标过程进行数值模拟，分析侵彻过程中的典型现象及明胶靶标动态响应。数值计算结果表明：陶瓷锥的形成是由压缩应力波和拉伸应力波共同作用的结果；弹头加速度变化存在明显的分段与拐点，侵彻陶瓷面板过程中，加速度达到最大，侵彻聚乙烯（PE）背板层时，出现第二个拐点；由于防护层存在多个界面，撞击过程中PE背板界面存在速度多峰现象：当弹头运动加速度达到最大时，PE背板界面出现第一个速度峰，明胶界面出现第一个压力峰；当弹头开始侵彻PE背板时，背板层出现第二个速度峰；在步枪弹撞击过程中明胶内压力波传递呈现球形波基本形态，压力峰值随距离增加呈指数衰减。

基于Radau伪谱法求解最优控制问题的原理，研究了滑翔型制导炸弹的最大射程优化问题。对制导炸弹动力学模型进行了无量纲化处理，结合极小值原理推导了最优控制轨迹的解析解和一阶必要性条件，采用Radau伪谱法将弹道优化问题转化为非线性规划问题，基于协态映射原理给出了数值解的最优性验证方法。仿真结果表明，Radau伪谱法能够提供具有工程应用价值的最优解，与常规的最大升阻比滑翔弹道相比，优化后的弹道射程增加10%以上。

为了研究地表曲面对弹箭射程的影响，基于Kane方法建立计及地表曲面、重力加速度大小和方向变化的改进刚体弹道模型，将大地线的概念引入到弹箭射程计算中，讨论大地主题反解法、正球体两点距算法、椭球体两点距算法、高斯投影距算法4种在曲面地表情况下计算射程的方法，比较改进刚体弹道模型和普通刚体弹道模型计算射程的差异。计算结果表明，在300 km范围内，椭球体两点距算法计算射程具有较高的精度，可作为曲面地表上的射程计算方法；考虑地表曲面后，采用改进刚体弹道模型比普通刚体弹道模型精度更高。

频率是雷达信号的关键特征之一，雷达告警(RWR)/电子支援（ESM）等电子战接收机多采用瞬时测频（IFM）技术来实时提取；线性调频（LFM）信号是一种重要的、雷达广泛应用的信号类型，但传统IFM无法检测LFM信号频率特征。提出一种新的基于改进IFM系统的LFM信号特征检测方法，基于IFM系统工作原理建立了LFM信号经过IFM系统的数学模型，并探讨了IFM系统对LFM信号检测的频率分辨力和最小可检测调频斜率。改进IFM系统采用整形检波信号作为采样有效指示信号，以提取LFM信号的到达时间（TOA）和脉冲宽度（PW）；采用模数转换器（ADC）代替传统IFM的极性量化器对其正交通道输出进行连续采样，再通过解模糊、线性回归算法平滑去噪，估计出LFM信号的载频和调频斜率。仿真实验结果表明，改进IFM系统可在一个LFM脉冲内以较高的精度提取LFM信号特征，并保留了传统IFM系统的原有优点。

寻的导弹在追踪目标的过程中，常遇到由于背景过于复杂而锁定目标失败的情况，例如在导弹下视攻击低空目标时，强地面背景和地杂波干扰常常导致导弹无法正常截获或跟踪目标。提出一种以理想视线为控制目标的建模方法，并在约束终端弹目相对运动方向和弹道过载的基础上，设计了一种弹道成型最优导引律。该导引律并不直接控制终端相对速度矢量，只在所设定的理想视线的垂直方向上进行控制，从而导引律形式更简单，扩展性更强。通过数字仿真表明，所设计的导引律能够较好地实现末端弹道成型要求，并且过载分配更为合理，可有效减小地面背景和地杂波干扰对导引头截获跟踪的影响。

利用等速拉伸和拉伸-回复实验研究三元乙丙（EPDM）包覆层材料的力学特性，提出采用有限变形条件下的超弹本构模型及线粘弹性本构理论相结合的方法建立一种粘超弹本构模型，在此基础上进一步研究模型参数的获取方法。研究结果表明：该材料具有典型的超弹性力学行为特征，并呈现出明显的率相关效应；所建立的粘超弹本构模型能够较好地描述该材料的单轴力学行为，在一定程度上可对使用该包覆层材料的固体火箭发动机的结构完整性分析提供理论参考。

基于数字图像相关（DIC）方法搭建了三维动态 DIC方法测试系统，利用冲击加载实验设备，对喷涂散斑的铝靶板进行冲击加载实验，获得了靶板的实时离面位移场；并利用安装在水靶舱壁面的压力传感器，测取了水中冲击波压力时程曲线；建立了针对冲击实验的二维轴对称仿真模型，分析了水靶舱内冲击波的形成与传播过程以及靶板的动态响应变形进程。研究结果表明，靶板的变形是由边界向中心呈环形扩展的，而且靶板极容易在法兰约束边界处出现剪裂现象。靶板实时变形与测点压力时程的实验值与仿真值具有良好的一致性，这表明结合三维动态DIC方法测试系统与等效加载设备可以实现对结构的水下冲击响应分析研究工作。

对泊松比的意义进行讨论，给出了单轴应变加载下线弹性区的泊松比与纵向应力和横向应力的关系，以及准弹性区的泊松比与声速的关系。通过实验测量LY12铝合金在冲击压缩下的纵波和体波声速，计算在20~131 GPa冲击压力范围内的泊松比。实验结果表明：LY12铝合金在发生冲击熔化前泊松比基本保持为常数，约为0.32左右；发生冲击熔化后混合相区的泊松比快速增加；当接近完全熔化时泊松比趋于理论极限值0.5. 泊松比测量为确定金属的冲击熔化压力区间提供了一种有用的方法。

为了研究滑片泵进、出口压力对其内流特性的影响，采用计算流体力学软件Star-cd对某一航空发动机的滑油泵内部流场进行了数值模拟，利用Star-cd用户子程序功能调用自编程序，实现滑片泵运动区域的网格重构和叶片与定子间隙的网格生成，空化模型选择Rayleigh模型，湍流模型选择 Menter SST k-ω模型,计算得到了滑片泵在不同进、出口压力状态下的流量。对计算结果分析表明：滑片泵在工作过程中，瞬态进口流量波动较小，而出口流量有较大的波动；进口压力增加，空化区域减小，流量明显增加；出口压力增加，从压油区回流到封油区的流量增加,空化的溃灭速率增大，使得流量减少，但减小幅度不大。计算结果为滑片泵的优化设计提供了参考依据。

计及面板和芯材的耦合变形机制以及芯材在三明治梁变形过程中的作用，改进三明治梁的分析模型，并讨论低冲量质量块冲击下两端固支泡沫夹芯梁的动力响应特性。不同于现有的三明治梁分析模型，给出的分析模型在上下面板达到共同速度前计及芯材的弯曲作用。与有限元模拟和实验结果的对比说明，当三明治梁在低冲量质量块撞击下发生整体变形时，分析模型可以更加准确地预测其变形过程。

在实际情况下，声矢量阵存在阵元姿态误差。为充分认知阵元姿态误差，分析阵元姿态误差对声矢量阵波束图的影响。针对有源校正算法受限于实际的工作环境，提出了一种声矢量阵阵元姿态误差自校正算法。该算法通过非线性迭代使目标函数最小化，从而实现阵元姿态误差参数和信源波达方向（DOA）的联合估计。大量计算机仿真结果表明，该自校正算法具有良好的参数估计及快速收敛性能。

无人水下航行器(UUV)的传统路径规划方法常忽略对路径安全有重要影响的导航误差约束。针对此问题，将导航误差引入环境模型中，提出一种基于导航误差空间(NES)的全局路径规划方法。NES综合自身位置、导航误差和环境信息，将随机导航误差转化为有确定代价的约束条件。提出符合实际导航特点的导航误差传递模型，并采用圆概率偏差（CEP）评估导航精度。目标代价同时考虑了路径长度和航行安全性等因素。运用改进A^*算法进行路径搜索，获得最优路径。数字海洋环境仿真实验表明，提出的规划算法简便、快速，可有效降低路径的安全风险。

研究了一种用于我国近海海域隐蔽式军事侦察的小型漂浮式卫星天线横滚角的动态处理方法。从理论上研究横滚角对天线与卫星通信的影响，以及横滚角变化与方位角和极化角变化的关系；研究通过方位角和极化角的补偿来隔离横滚角变化对通信影响的横滚角动态处理方法；以4级海况下漂浮式天线系统的横滚角度变化情况为测试样例，比较横滚角动态补偿方法和4轴伺服补偿过程中自动增益控制（AGC）的变化情况，证实了横滚角动态处理方法切实可行。

为了进一步增大压电双晶片驱动器的输出角位移，基于轴向预压缩增大压电双晶片输出转角和力矩的方法，提出一种带有连杆机构的压电双晶片驱动器。对驱动器建立了端部带有扭簧的静力学数值模型，以及端部带有微小舵面的刚柔耦合拉格朗日动力学方程及有限元模型。所得的数值结果和有限元结果总体符合程度较好，静力学结果表明：带有连杆机构的轴向预压缩（PBP）驱动器较原PBP驱动器输出角位移增大了4倍以上，最大输出转角可达到26.3°，而输出转矩随之缩小。动力学结果给出了驱动器机构内部能量的传输及分配特性，以文中舵面作为驱动对象，驱动器平均输出角速度达到2 000°/s，控制带宽达到30 Hz，明显优于普通伺服舵机。该角位移增大PBP驱动器的设计和仿真研究可为以大位移、小输出力矩、高控制带宽为特征的微小型飞行器舵机的研制提供理论参考依据。

航空发动机涡轮叶片是高精密重要器件，其表面微裂纹检测属于不规则曲面检测的一种,是无损检测领域研究的热点和难点。考虑到涡流检测的特有优势，设计了一种不同于传统方式的简单实用且有效的差激励涡流探头，实现对涡轮叶片预制微裂纹的识别。由于叶片表面为曲率变化的弧面，检测过程难免会发生提离,因此获得的检测信号中包含噪声和多个奇异点等多种干扰因素。为保证缺陷位置重要信息不丢失，采用镜像延拓经验模态分解（EMD）重构与小波奇异性检测相结合的方法对得到的微裂纹信号进行处理，滤除了非裂纹位置的多处畸变点影响，有效准确地实现了叶片微裂纹位置的判定。实验结果表明，该方法可以有效降低检测信号的噪声和干扰，准确提取裂纹信号特征信息，对飞机涡轮叶片类零件微缺陷的早期检测和完整有效性评估具有一定的借鉴意义。

复杂含炸药结构在贮存、运输、勤务和使用过程中可能会遇到意外火灾环境。为达到含炸药结构在火烧30 min情况下，内部炸药的最高温度不超过343 K（70℃）的热防护设计目标，针对火灾环境下影响含炸药结构内部炸药温升的主要因素，提出降低壳体表面辐射率、增大支撑结构导热热阻、采用相变材料进行热疏导的复杂含炸药结构的热防护设计思路和方案。运用有限元数值计算方法，对4种热防护设计方案的控制效果进行计算分析，获得了符合设计要求的组合热防护方案。结果表明：单一的热防护途径只能降低局部位置的温度，组合的热控途径才能满足设计要求。

结合在分数阶微积分的基础上建立的裂纹转子系统模型和小波尺度谱，提出基于小波尺度谱的分数阶阻尼的转子裂纹故障诊断方法，并讨论了不同的裂纹深度下分数阶阻尼的裂纹转子系统的小波尺度谱和重分配尺度谱特性。仿真结果表明，分数阶阶次的改变对系统运动特性有很大的影响，在建立动力学模型时可以灵活调节分数阶阶次来改变转子系统的振动特性以达到诊断转子裂纹的最佳效果。提出的方法对裂纹故障敏感，能有效地提取裂纹转子系统中的故障信息。最后用实验进行了验证，实验结果与理论数值分析的结果相吻合，验证了文中建立的分数阶阻尼的裂纹转子系统模型的正确性。

为实现齿轮箱故障特征提取，提出一种基于集成经验模态分解（EEMD）和乔-威廉姆斯分布（CWD）的齿轮箱振动信号特征的提取方法。对现场采集的振动信号进行EEMD分解，再对分解得到的固有模态函数（IMF）分量依照峭度准则进行排序，选取峭度指标较大的IMF分量进行CWD分析，最终得到信号的CWD.该方法可以有效抑制由于干扰项引起的频率混叠和干扰问题，有助于将原始信号在时间历程、频率成分和幅值大小3个方面的特征信息同时进行准确提取。利用该方法对实际齿轮发生断齿、裂纹故障进行了实验分析，结果表明：该方法能够全面、有效地提取齿轮振动信号中所蕴含的齿轮箱状态信息，为后续进行齿轮箱状态识别和故障诊断奠定基础。

在某型跨超声速风洞增量引射器维修方案评价过程中，针对维修方案评价指标的模糊性，建立了维修方案模糊评价模型，并给出了评价置信度的计算方法。利用建立的模型，对某型跨超声速风洞增量引射器4个维修方案进行安全性、经济性、拆卸装配性、人素工程、时效性、维修质量6个指标的定性与定量分析，得出了最优维修方案。文中所建立的数学模型也可对风洞其他系统的维修方案进行评价，以确定最优维修方案，从而提高风洞其他系统维修方案评价的科学性。

研究齿隙存在情况下机械臂末端定位误差达到要求精度的概率。分析了现有齿隙模型的优点和缺点,对其中的死区模型进行改进,提出齿隙的随机变量模型。将此模型作为3关节机械臂的关节误差,导出机械臂末端定位误差的随机模型,并利用Taylor公式对模型作了近似处理,得到以关节误差的二次函数表示的简化模型，并在关节空间中讨论了末端定位误差的最大值和最小值问题。分4种情形给出定位误差达到要求精度的概率，为多阶段任务系统的路径规划和任务优化提供了依据。

介绍一种采用塑料光学元件和玻璃光学元件进行混合设计的微光夜视物镜，该系统利用光学被动无热化原理进行环境适应性设计和像差平衡，其工作波长范围为0.65～0.95 μm，视场为40°，F数为1.2. 利用CODE V光学设计软件对微光夜视光学系统的调制传递函数（MTF）、温度适应性、零件质量等性能进行了综合分析与评价。设计结果表明，在高低温情况下，各个视场的MTF值均大于0.4，光学零件质量为20 g，在实现系统减轻的同时获得了良好的光学性能。

为了对1 cm²旋入式铜柱测压器进行分级鉴选，设计一种专用测压试验装置，通过膛内扩容减压的方法，提供满足试验要求的压力源。通过内弹道过程分析，结合腔室流量方程，建立了该测压装置内弹道数学模型。通过仿真，分析了火药燃气在膛内与集气室间的正向流动和回流过程，以及各腔室压力变化过程，分析了高压集气室初始容积、导气孔位置对腔内最大压力的影响。在已知参数条件下，高压集气室内最大压力可调节至约39.0 MPa，与试验结果对比，最大偏差为4.9%，满足旋入式测压器分级鉴选试验要求。

弹道导弹在诱饵掩护下的突防效能评估是导弹突防研究中的一个重要问题。以至少有1个弹头突破敌反导系统的突防概率作为突防效能评估指标，考虑不同的诱饵干扰情形和反导拦截策略，分别建立了诱饵掩护下单发导弹和多发导弹的突防概率计算模型，对诱饵掩护下的导弹突防效能进行定量分析，并通过算例分析了结果，检验了模型的有效性。仿真结果表明，诱饵的使用特别是重诱饵的使用，能够有效地提高弹道导弹突破敌方反导防御系统的突防概率。文中的研究结果对开展弹道导弹突防能力仿真评估具有一定参考价值。

Banki式风机是一种适合在低风速下运行的小型风机，但其在迎风方向存在负力矩，整体效率不高的问题，为此提出了在迎风方向上安装一个弧形导流板的方案。为了探索导流板对风机气动性能的影响机理，并定量分析导流板对风机发电功率的影响，使用滑移网格技术对风机进行了二维非定常数值流体动力学仿真。仿真结果表明：导流板可减少叶轮在逆风半周期内的负转矩，提高风机的输出功率最高可达66.9%.