动作可靠性是机构设计中必须考虑的重要因素，也是衡量系统质量好坏的关键指标。为研究自动步枪抛壳机构的动作可靠性，确立了影响抛壳动作可靠性的主要影响参数，建立了一套自动步枪刚性抛壳可靠性分析与设计流程。构建了刚性抛壳动作可靠性简化虚拟样机模型，通过仿真表明抛壳挺位置、抛壳窗后挡板位置和抛壳速度是影响抛壳动作可靠性的主导因素；自动机速度足够大时，重力对抛壳动作可靠性的影响较小；给出了抛壳挺位置确定方法，确立了抛壳窗定位尺寸的取值方程，为自动步枪结构设计提供了参考和依据。还设计了一套可调节抛壳窗后挡板位置的装置并进行射击实验，实验结果与动作可靠性仿真结果一致，表明该方法有效性和适用性较好，具有一定的理论意义和工程应用价值。

在定容弹中进行了柴油机喷油器冷态喷雾特性试验，对比分析了积碳喷油器和新喷油器在不同喷射条件下的喷雾贯穿距和喷雾锥角。试验结果表明：喷油器喷孔积碳后，喷雾贯穿距和喷雾锥角减小，喷射初期差距较大，喷射后期差距缩小；喷射压力越大，喷雾贯穿距和喷雾锥角下降越明显。利用光学显微镜观察喷孔出口积碳发现，喷孔出口积碳分布在喷孔外沿，改变了原有的出口结构。利用流体体积方法，对喷孔内部流动进行数值仿真计算，分析了孔内积碳、出口积碳以及喷孔增长对喷孔内部流动的影响。计算结果表明：孔内积碳、出口积碳、喷孔增长导致喷孔内部空化效应减弱，出口质量流量、速度、湍动能下降，油束雾化质量变差，出口积碳影响作用更大。

柴油机起动性能是柴油机的重要性能指标，高原环境对柴油机起动过程产生重要影响。为了研究高原环境对柴油机起动过程影响规律，针对某型12缸柴油机分别在高原和平原地区进行实车起动试验，对起动过程的气缸压力、上止点和瞬时转速进行测量。结果表明，高原环境下柴油机起动时间更长，转速波动更大，双峰燃烧比例更多。对起动过程进行逐循环燃烧分析，发现在高原环境以曲轴转角计的滞燃期更大，燃烧更加滞后；与此同时，在同等的转速水平下，在高原环境以时间计的滞燃期更长。

作业时间的准确预测是装甲车辆乘员信息处理作业状态研究的关键，对提高人机系统的作战效能具有重要意义。针对乘员作业类型向信息处理作业转变的基本趋势，以信息录入典型信息处理作业为研究对象，对其信息处理作业操作元和认知过程进行了系统分析。基于乘员操纵特性和认知特性构建了信息录入作业时间预测模型，并面向任务对预测模型进行了实验验证，旨在为解决应急任务条件下乘员信息处理作业时间预测问题探索新的途径。结果表明，该模型能够清晰地描述乘员信息录入作业的认知过程，准确地预测作业时间，具有较好的预测精度和可重用性，是一种有效可行的信息处理作业时间预测模型。

大口径火炮弹丸装填不到位及卡膛姿态的一致性分别会对火炮内膛磨损及射击精度产生较大影响。针对某型火炮弹丸卡膛状态参数测量现状，提出一种适用于射击现场的基于位移传感器阵列的卡膛几何参数测量方法。介绍了卡膛几何参数测量原理及组成，分别建立了药室轴线测量模型、弹丸轴线测量模型及弹丸尾端面等测量模型，并对各测量模块的性能进行了分析与验证；在此基础上，利用该测量装置对射击现场弹丸卡膛状态下的几何参数进行实际测量，通过分析实验结果验证了该测试系统测量的稳定性与准确性。

针对测量信息受限的远程制导炮弹精确末制导问题，提出了一种基于滑模观测器的变结构鲁棒控制方法，依据Lyapunov稳定性理论证明了其有效性；应用所提出的方法设计了一种两回路一体化导引控制律。考虑弹体短周期动力学特性及舵回路1阶动力学滞后，视气动参数偏差与目标机动为有界不确定项，建立了两回路导引控制一体化设计模型。外环以零化视线角速率为目标，生成虚拟俯仰角速率指令；内环确保实际俯仰角速率跟踪到外环给出的指令。仿真结果表明，在测量信息受限、存在气动参数偏差和目标机动不确定的条件下，所提出的导引控制一体化设计方法具有高命中精度和良好的过载特性。

针对调频引信较难抑制的调幅扫频类干扰，提出了一种基于熵特征的目标与干扰信号分类识别方法。比较目标和干扰信号作用下引信检波信号时域和频域特征，提取检波信号的香农熵和奇异谱熵，通过Kruskal-Wallis检验方法验证了特征参量的有效性，并利用支持向量机分类器对目标信号和干扰信号进行了分类识别。仿真实验结果表明：在支持向量机核函数参数最优时，该方法的分类识别正确率达到98.954%，有效提高了调频引信的抗扫频式干扰能力。

为了实现爆炸箔起爆器的集成化和批量化制备，研究了爆炸箔起爆器非硅微制造工艺技术。采用磁控溅射和光刻技术制备了桥箔，通过紫外厚胶技术在桥箔上制备了聚甲基丙烯酸甲酯光刻胶飞片层，并利用SU-8光刻胶集成制造了加速膛，划片后一个衬底上制备了268个爆炸箔起爆器组件，每个组件的体积为0.018 cm³. 集成后的爆炸箔起爆器50%发火感度为2 185 V. 试验了爆炸箔起爆器组件的耐高温性能，结果表明在160 ℃下经历50 h以后，爆炸箔起爆器组件依然可以正常起爆Ⅳ型六硝基菧炸药柱。

为了解决微机电火工品内药剂的快速密实装填的问题，采用旋涂技术制备出厚度可控的微纳结构铝热剂薄膜。利用扫描电镜结果对比得出氟橡胶最小使用量为7%；使用热流法检测了铝热剂薄膜的热物理性能并用高速摄像机记录了薄膜的燃烧过程，得到Al/MoO₃/氟橡胶薄膜的导热系数为75 W/（m·K），燃烧速率为30.6 m/s，在添加还原氧化石墨烯后， Al/MoO₃/氟橡胶/还原氧化石墨烯薄膜的导热系数增至126 W/（m·K）, 燃烧速率高达867.9 m/s. 采用金属桥带进行发火试验，结果证实微纳结构铝热剂薄膜的临界发火电流低于Zr/KClO₄点火药。添加还原氧化石墨烯能改善铝热剂的燃烧性能和发火性能，更利于铝热剂作为点火药应用。

为了研究脉动喷气发动机噪声特性，搭建了Helmholtz型脉动喷气发动机噪声试验测试系统。对不同管长的脉动喷气发动机管外，不同距离、不同角度处发动机噪声进行了测量。试验结果表明：脉动喷气发动机噪声呈现周期性、低频性的特点；脉动喷气发动机噪声基频由其工作频率决定，噪声的基频成分对总噪声的贡献值最大；随着传播距离的增加，脉动喷气发动机噪声声压级逐渐减小，其衰减幅度略大于球面波衰减规律，不同角度处的噪声衰减规律几乎一致；不同传播距离处的噪声呈现出相同的轴向指向性；随着脉动喷气发动机尾喷管长度的增加，其噪声声压级及基频均随之降低，但尾喷管长度的增加对其噪声指向性没有影响。

利用水平集(Level-set)方法和最小距离函数(MDF)方法，对固体火箭发动机装药燃面退移问题进行研究。基于Level-set方法和MDF方法的相互耦合，建立了一种可以准确预测固体推进剂装药燃烧表面退移的方法；对不同几何药型、不同燃速组合推进剂装药及带侵蚀效应的装药进行计算分析，其结果表明，该组合方法及所采用的网格界面分割和几何重构计算燃面面积的思想，在预测固体推进剂装药燃面瞬态退移问题上具有良好的适应性和较高的可信度。

以甲基肼、双氰胺为起始原料，经缩合环化、氧化两步反应合成1-甲基-3,5-二硝基-1,2,4-三唑(DNMT)。精制后，熔点为93~95 ℃，用核磁光谱(¹H,¹³C NMR)、红外光谱、质谱分析、元素分析对其结构进行了表征。用差热分析法研究了DNMT的热分解性能, 热分解峰温281.5 ℃. 分析了DNMT的合成反应机理。同时，改善了产物后处理精制工艺，改用热的乙酸乙酯采用脉冲超声辅助液液萃取(ULLE)法萃取目标产物，系统地研究了超声功率、时间、温度、乙酸乙酯体积和萃取次数因素对萃取效率的影响，进而对萃取条件进行了最优化。结果表明：ULLE法有利于高效地获取高纯度目标产物；产物总收率由16.8%提高到52.8%，高效液相色谱纯度≥98.68%.

炸药对舰船的毁伤效果是考核炸药配方是否合理的重要依据之一。为了研究含铝炸药的铝氧比对舰船毁伤的影响，通过数值模拟的方法研究了黑索今基含铝炸药的能量输出对舰船的毁伤效果，从位移、加速度、应力和应变四个方面对舰船毁伤效果进行评估。结果表明，在近场范围内，随着铝氧比的增加，舰船总体毁伤效果和局部损伤效果呈先增大、后减小的趋势，并且在铝氧比为0.36时，炸药对舰船的毁伤效果最佳。依据铝氧比和能量释放规律的关系可以得出，近场冲击波能是舰船毁伤的主要原因。

基于战术数据链在现代信息化战争中的应用背景，针对传统轮询协议存在的功能单一和不能满足实际应用中优先传输控制的问题，提出了一种具有优先级的轮询接入控制协议（PPACP）。该协议可以根据系统中站点的优先级别，设定优先级别最高的站点为网控站，其余站点为从属站。仿真结果表明，PPACP能够改善传统轮询协议存在不足，较好地适应战术数据链中对于最为紧急的作战报文的优先传输要求。利用现场可编程门阵列对PPACP进行设计，通过仿真测试，验证了该设计的正确性。

为了研究回转体模型气泡减阻变化规律，深入了解通气两相流场的流动特性，采用高速摄像观察系统及测力系统相结合，进行了微孔阵列式绕回转体气泡减阻实验研究。结果表明：根据气泡沿下游发展过程中出现的不同流动形态，可将通气两相流场划分为3个区域：稳定区、脉动区、回流区；随着通气率的增加，稳定区及脉动区空泡份额增加，模型摩擦阻力持续减小，直至饱和通气率；回流区分离点向下游移动，尾部压力增加，至突变临界通气率处，回流区流动形态发生突变，流动介质由水气混合转变为气体为主，致使尾部压力出现突增，继而导致气泡减阻率出现突增。

为了给舰船地震波在水雷引信中的应用提供理论依据，基于波动理论推导了两层半无限海洋环境中舰船地震波的激发机理和质点的运动规律，获取了舰船地震波的传播特性。理论分析结果表明：舰船地震波的波动成分有Scholte波和简正波，都存在低频截止和频散现象，当频率增加到一定值后，频散现象消失，且质点的运动轨迹为椭圆；Scholte波的质点振幅离开海底迅速衰减，其能量主要集中在一个波长深度内，并且其横向衰减慢。应用高阶交错网格有限差分法数值模拟了舰船地震波的传播过程，给出了场量的波场快照和时域波形，数值模拟结果验证了理论推导结论。开展了湖试试验，给出了湖底地震波信号的时频分布特性，分析了舰船地震波作为水雷引信接收物理场的可行性。

传统的多水下机器人（AUV）编队算法，例如领航跟随法、虚拟结构法，对编队形成过程中AUV间的避碰问题和编队行进过程中的避障问题，没有进行有效解决。人工势场法可利用势函数进行避碰、避障，但队形组织能力略显不足。针对上述问题，提出了一种人工势场和虚拟结构相结合的多AUV编队控制算法。将系统分为3个部分：编队参考点、虚拟结构质点和AUV. 以编队参考点为中心形成期望的虚拟结构以组织队形；虚拟结构质点以期望的虚拟结构为运动目标，并在运动的过程中，通过人工势场斥函数，实现避碰和避障；AUV对虚拟结构质点进行目标跟踪，从而渐进形成AUV的队形。通过编队路径跟踪、编队队形变换和编队避障等一系列仿真实验，对算法的可靠性和灵活性进行充分验证。实验结果表明：在随机的初始位置条件下，多AUV系统可以快速无碰撞地形成队形；在编队行进过程中进行灵活的队形变换，并对障碍物有效避碰。

无人作战是未来战争发展的必然趋势，然而，当下无人水下航行器（UUV）的智能水平有限，造成UUV编队在水下网络中心战（UWNCW）中的应用具有局限性。针对以上问题，将人的智能引入智能UUV编队，形成一种潜艇与智能UUV结合的协同系统，分析了系统的优点及复杂性，并对系统的控制体系结构及决策问题等关键技术进行了研究。对系统在突发威胁情况下的航迹规划过程进行了仿真，仿真结果表明潜艇与智能UUV协同系统能够有效地实现避障并能躲避突发威胁，提升了整个系统的应急能力。

从控制目标表面辐射温度、模拟绿色植被光谱反射特性出发，借鉴植物叶片的结构特点，通过超吸水性树脂进行纤维原位聚合、绿色伪装色水性色浆计算机配色的技术途径，开发了超吸水性控温绿色伪装织物，试制了超吸水性伪装样网。经测试：织物在380～1 800 nm波长范围内具有与绿色植物相似的光谱反射特性，能够模拟绿色植物的水分吸收特征峰；通过水分的缓慢蒸腾降温，超吸水性伪装样网在24 h内可基本模拟植被的红外辐射温度，红外热图与植被融合较好。实现了材料吸水保水的可调控，提高了材料的工程化应用程度。

针对红外伪装仿真系统效果评估困难的问题，提出了一种面向视觉相似的解决方法。从视觉相似的角度出发，定义了一种新的视觉相似性模型，并建立了包括温度偏差系数、离散偏差系数和视觉相似性系数的评价指标体系；为减小主观经验的影响，引入直觉模糊集理论，建立了仿真效果评估的多属性决策模型;采用逼近理想解的排序算法(TOPSIS)进行模型求解，并针对算法存在距离正、负理想方案区分度不高的问题，定义了一种基于直觉模糊集Hamming距离的灰色接近系数来表征方案与理想方案的接近程度，有效解决了多属性决策问题。实例表明，该方法的评估结果与TOPSIS方法的结果一致，且与专家评估结果一致，验证了评价指标体系的合理性和评估方法的可行性。

依据冷滚打成形原理，分析花键成形表层加工硬化机理，进行冷滚打成形的仿真和花键试件的扫描电镜实验、透射电镜实验和显微硬度实验，得到了花键成形过程中等效应变和温度分布情况；分析花键表层晶粒、位错和花键齿不同部位的硬度沿硬化层深的变化情况，阐明沿层深方向晶粒大小、位错密度和硬度三者之间的关系，揭示了冷滚打工艺参数对加工硬化程度的影响规律。结果表明：冷滚打成形花键表层加工硬化主要受到位错密度影响，分度圆硬化程度最大，齿廓不同部位硬化程度随着工件进给量的增大而上升，随着滚打轮转速的增大而下降。研究结果为揭示20号钢 冷滚打花键成形表层加工硬化行为提供了参考依据。

针对线激光平行检测阵列测试弹幕武器密集度时的结构误差问题，研究了不同安装误差情况对测量误差的影响，给出了误差传递关系式。定量分析了安装误差引起的测量误差分布情况，并分析了靶面面积为10 m×10 m，靶框安装距离误差5 cm，向右倾斜2°，向后倾斜2°时，3种典型误差同时存在情况下的测量误差分布情况。结果表明：x坐标最大误差为-10.87 cm，y坐标最大误差为2.13 cm，且x坐标为负误差，y坐标为正误差。结合测量误差分布情况，进行了存在安装误差情况下的坐标测量实验，根据实验数据进行了误差修正。

针对复杂网络相继故障（也称雪崩）一旦发生对网络的稳定性具有极强破坏力这一问题，在分析装备保障网络及保障特性的基础上，基于复杂网络理论建立了符合装备保障特性的相继故障模型；结合我军相关协同保障规则，建立了旨在降低相继故障影响、增强保障网络稳定性的协同保障模型；对建立的军级装备保障体系协同保障模型，给出了其在不完全信息条件下遭受攻击的仿真实验分析。仿真实验结果表明，协同保障能够对重要节点提供重点支援和保护，经协同保障后修复的节点与网络中度值较高的节点具有同等的重要性，对二者进行重点保护能够有效地避免大规模相继故障的发生。

为了有效地提高磁通量压缩发生器的输出性能，设计了一种柱锥形结构的磁通量压缩发生器，研究了发生器结构的动力学响应特性。采用聚类算法和文本挖掘技术对非线性动力学仿真软件LS-DYNA进行了二次开发，编制了节点随机失效和有限元网格自动分离程序，建立了一个仿真模型，实现了对发生器的动态膨胀和断裂过程的数值仿真计算。给出了发生器电枢的膨胀角、径向膨胀速度及断裂半径等重要参数的变化。计算结果表明，该模型可以较好地预测电枢发生断裂的时间和位置，且计算得到的电枢膨胀角、径向膨胀速度和断裂半径与理论计算结果较为接近。

研究一种基于压缩气体静音发射的柔性气缸弹射器，实现了在约束且不爆破的情况下对弹射物变距离做功。通过弹射理论分析、仿真计算和实验验证相结合的方法，对柔性气缸弹射器动力学特性进行研究。结果表明：柔性气缸折叠压缩、充气展开弹射能实现对弹射物的发射，弹射过程无爆破现象；弹射器弹射能力受到柔性气缸初始长度、柔性气缸与弹射物的接触面积、柔性气缸压力等因素的影响。在对不同初始长度柔性气缸的弹射能力的研究中发现：柔性气缸初始长度越长、折叠量越大，柔性气缸展开弹射的作用距离就越大，弹射能力也就越强；通过4个1 000 mm×2 000 mm 规格的柔性气缸组在2 MPa压力作用下弹射质量60 t弹射物可产生4.6 MJ能量，可实现对大质量物体的弹射。该研究成果对实现高压气体可控能量释放与大质量弹射技术研究具有参考意义。

针对地面战斗平台电驱动、电武器、电防护以及其他多用电任务剖面需求，提出了陆战平台综合电力系统的理论构架，对系统概念、功能与特点进行了界定，并构建了一种基于多驱动特性能量源的系统分布式体系结构。在此基础上，以“系统容量”和“电能质量”为纽带，系统分析了能量源匹配计算、功率变换装置设计、能量分配与优化控制以及电能质量分析与管理等关键技术。研制了系统样机并应用于工程实践，为加快推进陆战平台全电化技术发展提供能源支撑与技术借鉴。

为研究先进装甲目标内乘员部位冲击波毁伤效应，建立了典型装甲车辆乘员舱室模拟等效目标靶，开展了破甲弹静爆射流穿透装甲钢舱壁及炸药在舱内静爆条件下舱内冲击波试验。试验结果表明：聚能射流穿透装甲舱室后，在舱室内具有一定的冲击波毁伤效应；受射流穿透舱壁时舱体振动、测试位置、壁面反射、传感器安装方式等因素影响，测试波形差异较大；与裸装药在模拟装甲舱内爆炸的试验结果相比，聚能装药爆炸射流穿透舱壁作用下产生的冲击波波形更复杂；若采取无模拟舱底钢板的等效舱试验方法，更加有利于获取有效的超压测试波形。

为了提高铜柱测压的精度，对广泛应用于兵器膛压测量的柱形铜柱静态变形规律进行了研究。在合理假设基础上建立了柱形铜柱静态变形的数学模型，并根据大量的铜柱静态校准数据对模型参数进行了估计。根据此模型进行的仿真计算结果与实验数据能很好地吻合，具有对不同规格铜柱的广泛适用性，能可靠地估算铜柱的静态变形规律。依据该数学模型，对铜柱测压灵敏度随变形量变化的规律和加工尺寸偏差对测压精度的影响两方面进行了计算和分析。结果表明：当铜柱压后高度为原始高度的73%时，铜柱的测压灵敏度最高；铜柱及工作活塞的几何尺寸误差是影响测量不确定度的主要因素，通过提高铜柱的加工精度可以明显提高铜柱测压精度。