为了研究钝感复合装药结构的爆轰能量输出规律，利用通用有限元程序ANSYS/LS DYNA进行了一系列的圆筒试验模拟.模拟结果表明，外层采用钝感炸药，内层采用高能炸药的装药结构既可降低炸药感度，又能得到比单一钝感炸药高的能量输出.分析得到了药柱尺寸结构与比动能的对应关系.通过分析装药结构的尺寸效应，提出并拟合了相关的经验公式，为实际装药的能量预测提供了参考.

借助高速旋转试验台，研究了高速旋转条件下中心端面点火和侧向点火2种点火具的燃烧特性.结果表明,随着转速的提高，火焰面积增大，点火具燃烧时间减小，燃速加快.在转速为12 000 r/min的试验条件下，点火具内的点火药燃烧速度达到30 mm/s，是静态试验条件下的3倍以上；同时，点火药燃烧火焰在高速旋转条件下明显增大，其燃烧高度和宽度均比静态下多5 -8 cm以上，燃烧强度更加猛烈.随着转速的增大，点火具烧蚀程度也愈加严重.

为了研究底排点火具射流特性对底排药柱点火延迟的影响，基于一种两相流点火理论模型和一定的假设条件，针对某155 mm底排弹出膛口后的二次点火过程及点火射流特点，就底排点火具的两相射流点火过程进行了数值模拟.计算得到了点火软化和延迟时间，给出了底排药柱着火燃烧前的径向温度分布情况，分析了点火射流温度、固相颗粒直径、颗粒相浓度参数变化对点火软化时间和点火延迟时间的影响，研究结果对指导点火具和底排药柱的改进设计具有参考价值.

为了探讨爆轰快速点火的特性，依据工程应用的实际情况，利用直列式起爆器设计了直列式爆轰点火器及实验装置,并进行了相关实验研究.结合实验装置的特殊结构，建立了直列式爆轰点火器起爆过程的理论计算模型，应用4阶龙格库塔法编程计算得出爆轰冲击波在实验装置内传播过程中各物性参数的变化规律，并结合实验测试结果进行了分析.结果表明，在直列式爆轰点火结构设计中，利用突扩截面可以显著衰减冲击波的强度，减弱对点火过程的影响，有利于装药的全面、瞬时点火.

针对目前工程上所采用的固体火箭发动机内弹道模型过于简单(如零维模型、单一气相模型等)和两相内弹道模型难以统一的问题，构造了适用于固体火箭发动机复杂装药条件下统一的一维两相内弹道计算模型，推导了不同类型边界条件、收敛准则、凝相质量等物理模型，采用理论方法计算凝相粒子直径的变化.利用上述模型对某远程火箭发动机进行了内弹道计算与分析，计算结果与实验数据吻合良好，表明该两相内弹道模型可以有效地降低纯气相模型引起的理论与实际之间的模型偏差，有利于提高固体推进剂火箭发动机内弹道的预示精度.

为了准确地对火炮剩余寿命进行评定，通过研究火炮内膛径向磨损量和内弹道性能变化量的相关关系，提出了基于最小二乘支持向量机的单截面火炮特性模型，并引入量子粒子群算法进行模型反演分析，确定最优参数，以预测模型综合有效度为加权系数，对单截面模型加权平均.建立了火炮多截面剩余寿命评定模型.对实弹射击测得的10组试样的实例进行应用分析，得出该模型预测误差为0.006%，验证结果表明，该模型的精度较高，有一定的实用价值.

为了研究转管炮机心体导轨倾角对主滚轮驱动压力的影响并改善驱动条件，进行了主滚轮以及机心组动力学分析.运用动量矩定理及牛顿第二定律分别对滚轮回转以及机心组纵向运动列写动力学方程,在保持机心体横向宽度不变的情况下，通过参数化机心体导轨与水平方向夹角的方法，编程求解.计算结果表明,机心体导轨倾角的存在会增大主滚轮驱动压力峰值，但不会改变主滚轮压力峰值出现的时机；驱动压力峰值与导轨倾角基本呈线性关系且单调递增；回转体转速较高时，驱动压力峰值与倾角关系曲线斜率更大.在高转速的转管炮机心体设计时，仅从驱动压力方面，应优先考虑水平导轨.从驱动和磨损后定位方面，应适宜搭配加速度较小的炮箱曲线槽以及倾角较小的导轨.

为了解决传统后坐计算模型将液压阻力系数取为经验性常数的局限，提出一种基于多软件协同仿真技术的火炮后坐运动仿真新方法，利用MATLAB求解器计算火炮后坐运动，采用FLUENT求解器计算制退机内液体压力，提高了计算精度.将仿真计算结果与火炮实弹射击试验测试结果、传统工程模型计算结果比对，结果表明该方法计算精度高于传统模型，与实测结果符合较好，为准确计算制退机液压阻力提供了一种有效途径.

为研究某自动武器弹性抛壳机构的工作可靠性，通过建立其虚拟样机模型，借助于多体动力学分析软件ADAMS，对抛壳过程进行了动力学仿真分析，得到了不同抛壳挺簧力、不同自动机后坐速度对弹壳运动状况的影响规律,对结果进行了比较分析，选出了最佳方案，为该机构的结构设计提供了理论依据.结果表明，在满足武器功能的前提下，适当减小自动机的后坐速度，增加抛壳挺簧力，可以有效提高弹性抛壳机构的工作可靠性.

为解决大威力狙击步枪减后坐及轻量化问题，提出了一种大口径狙击步枪减后坐方案，建立了该大口径狙击步枪减后坐方案虚拟样机仿真模型，通过仿真计算揭示了枪管和自动机质心的位移、速度随时间变化规律及发射过程中发射系统内部主要载荷变化规律；分析了缓冲簧刚度、预压力及膛口制退器制退效率对大口径狙击步枪最大后坐力和自动机运动周期T的影响.研究结果为该类大口径狙击步枪性能预测和性能优化奠定了技术基础.

为研究连发射击枪口运动特性，采用压电陀螺和加速度计组成的测试系统，测量了被动态(3发射击)和主动态(8发射击)2种状态的枪口运动特性.引入稳定因子μ，采用稳定化的数值积分算法，对角速度信号进行修正，并对修正前后的角速度、角位移进行了比较.获得了连发射击状态下枪口运动特性，反映了射手的控枪过程.为人枪运动特性分析和有控枪架的设计提供了实验手段.

为解决传统动力学在空中发射系统建模时推导工作量大、过程繁琐的问题，针对内装式空中发射箭伞系统特点，应用多体动力学理论建立了箭伞系统动力学模型，采用嵌入式约束法处理系统的多体动力学问题，导出具有形式简洁、计算方便、便于推导且有一定通用性的箭伞多体动力学模型.应用所建多体动力学模型对箭伞系统运动过程进行了仿真及分析，仿真结果与试飞测量数据的对比验证了模型的有效性，结果表明，所建模型能真实地反映实际问题，可为相应空中发射系统的设计、性能预测和评估提供依据.

为了研究带炮口制退器火炮发射流场结构，采用二维轴对称Navier Stokes方程并结合标准k ε湍流模型建立了流场数学物理模型.采用动网格技术对弹丸运动进行处理，在弹丸前后分别控制网格的生死.通过数值仿真得到了含炮口制退器膛口初始流场和膛口流场的数值分布，并对初始膛口流场和膛口流场的发展规律进行了讨论和分析.分析表明，流场数值模拟结果合理可信，该研究对膛口气流流动研究和炮口制退器设计具有指导意义.

为研究三维无网格方法及其在超音速流场模拟中的应用，基于Batina发展的显式无网格算法，借鉴非结构网格方法下的耗散模型，给出了一种无网格法下求解三维Euler方程的具体实现形式，并对某标准弹丸在超音速下不同马赫数、不同攻角的绕流流场进行了数值模拟，分析了其在不同马赫数和不同攻角下的升、阻力系数，俯仰力矩系数以及压心等，与实验结果进行了比较，结果基本一致.计算结果很好地验证了文中的三维无网格法在超音速流场数值模拟中的准确性和实用性.

为确定锥头弹体小斜角侵彻薄板后的剩余速度，分析了锥头弹小斜角侵彻薄板花瓣破坏模型，将弹体损失的动能转化为靶板的碟形凹陷应变能、裂缝扩展应变能、花瓣动力功和花瓣弯曲应变能，根据能量守恒原理推导了弹体的剩余速度公式.运用数值仿真方法对弹体剩余速度理论公式进行验证，理论结果与数值仿真结果吻合较好，验证了锥头弹体小斜角侵彻薄板后的剩余速度理论公式的合理性.

为研究不同强度等级的高与超高性能钢纤维混凝土材料的抗侵彻性能，采用25 mm口径弹道炮开展了初速度500850 m/s的正侵彻实验，利用高速摄影系统记录了弹体的着靶姿态及靶体的动态破坏过程，采用非线性有限元方法对侵彻全过程进行了数值模拟.实验结果表明，随着混凝土强度等级的提高及钢纤维掺量的增加，侵彻深度略有减小，但这种差距随着强度等级的提高越来越小；随着纤维掺量的提高及侵彻速度的降低，材料破坏程度明显减弱.

采用三维有限元程序(LS DYNA)模拟了杆式侵彻体对平板夹层炸药的侵彻过程，研究了平板夹层炸药对杆式侵彻体的干扰机理和影响干扰程度的因素，分析了平板夹层炸药的结构、杆的入射角度和速度、背板距主靶的距离对干扰能力的影响.研究结果表明，平板夹层炸药结构对杆式侵彻体有较强的干扰能力，背板厚度大于面板厚度时对杆的干扰能力强.

带有斜置尾翼的爆炸成型弹丸(EFP)在长炸高条件下具有良好的飞行稳定性.为研究药型罩成型斜置尾翼EFP的方法，设计了一种贴片结构，将其粘在球缺药型罩的内表面，在中心起爆装药的情况下，获得了带有斜置褶皱尾翼的EFP；分析了贴片结构参数对斜置尾翼EFP成型的影响.结果表明，通过增大贴片的豁口张角、豁口内径，适当减小贴片的厚度，可以提高EFP斜置尾翼的斜置角度.

通过试验获得了圆头弹、锥形弹、球形钢珠和圆柱空心弹在不同入靶速度、动能、比动能时生物靶标伤道深度、创伤现象与变化规律.试验表明：不同入靶速度、动能、形状、质量的4.57.62 mm口径的枪弹在比动能小于10.0 J/cm2时，弹头未完全侵入生物靶标皮肤，基于这一结果，提出了一套低速枪弹比动能致伤判据和最小阈值，为认识低速弹致伤机理、发展非致命枪械和制定枪械杀伤力刑事科学技术鉴定标准提供了科学依据.

为了对旋转稳定炮弹的侧向弹道进行修正，实现低成本的二维弹道修正,阐述了旋转稳定炮弹通过减旋控制减小方向偏差的修正原理；根据旋转稳定炮弹的飞行稳定性条件，推导出方向修正时修正弹的最低转速要求；建立了组合式二维弹道修正弹的飞行弹道数学模型，对修正弹的转速、方向动力平衡角、飞行稳定性和最大方向修正能力等进行了数值计算.结果表明，采用减旋控制方式可以调节弹道方向偏差，方向修正控制后修正弹的转速应高于其最低转速要求.研究结果对简易二维弹道修正技术研究有较好的参考作用.

针对一种环状分布质量的变质心位置机构，基于小角度偏转假设建立了带有环形变质心机构的平面刚体模型.通过坐标变换消除自由度之间的耦合关系，将原有的时变系数方程转换为常系数线性方程.通过研究系统特征根的变化，分析了部分参数对系统稳定性的影响.分析和计算结果表明，刚体转速的变化会引起系统由稳定向不稳定的过渡；合理地设置系统参数，可以有效避免不稳定的发生.

针对可重复使用运载器(RLV)再入模型的非线性模型控制问题，设计了基于控制角与控制力矩间全反馈(非时标分离)条件下的反馈线性化控制器，实现RLV六自由度非线性模型线性化，应用经典的PID控制理论实现了控制律设计，完成了全弹道仿真.仿真结果验证了控制方法的可行性，实现了制导指令的精确跟踪.

为了快速、准确地获取弹箭飞行状态参数，讨论了采用不同卡尔曼滤波的弹道估计过程.采用质点弹道模型，考虑了动力平衡角的影响，以随机横风为过程噪声，建立了弹箭飞行状态方程；基于实测的弹箭位置、速度参数，建立了量测方程；分别采用扩展卡尔曼滤波(EKF)和线性化卡尔曼滤波(LKF)对测量数据进行最优估计,提出一个弹道滤波混杂算法.以某低旋尾翼弹为例，在坐标雷达探测体制下进行了仿真计算.结果表明，混杂算法减少了系统的在线计算量，提高了弹箭飞行状态的估计精度.

为确定外弹道测量数据节省参数建模中表示弹道所需的样条节点序列，考虑到B样条的局部支撑性、系数矩阵的对称稀疏性等特点，基于B样条函数对外测数据进行分频，改进了基于截幂样条基的分频方法.从理论上证明了逼近空间的相容性定理，并由相容性定理的证明过程得到了延拓节点的一种补充方式.运用本文的方法对外测数据进行事后处理，有效地减少了待估参数的个数，提高了弹道估计的精度.

应用随机过程及成型滤波器的理论知识，构建了目标随机机动及过程噪声模型，建立了基于过程噪声与测量噪声的增强型比例导引工程应用模型，设计了卡尔曼滤波器来估计系统状态，引入蒙特卡洛法计算脱靶量均方差.通过仿真，分析了采用过载驾驶仪的增强型比例导引系统不同的制导性能指标，并与比例导引制导律进行对比分析，结果表明，测量噪声较大时APN对噪声的抑制效果好于PN，这为增强型比例导引的工程应用提供了依据.

为研究电磁发射系统中脉冲功率源模块屏蔽机箱内部磁场的分布,应用霍尔效应法对屏蔽机箱内部的磁场进行测试,测试得到屏蔽机箱内部7个点的三维磁场数据,通过分析处理数据得到屏蔽单元内部磁场分布规律: 屏蔽机箱内部产生的磁场信号主要集中在X方向;对屏蔽机箱中各个点磁场进行比较,每个点Y方向的磁场比其对应的X和Z方向磁场大;在续流硅堆导通后,各个方向的磁场值都很快减小,Z轴磁场方向将改变.