针对火炮后坐能量转换装置运行过程中产生的电磁振动现象,分析了电磁振动对装置运行的影响。基于有限元法对火炮后坐能量转换装置电磁场进行分析,结合麦克斯韦张量法对该装置运行过程中的径向电磁力进行计算;建立火炮后坐能量转换装置三维结构模型,并利用有限元软件对其进行模态分析;将计算出的径向电磁力耦合到结构有限元模型当中,对火炮后坐能量转换装置进行电磁振动响应分析。分析结果表明:火炮后坐能量转换装置电磁振动幅值较小,但容易发生共振,电磁振动特性分析对装置电磁参数和结构参数的优化设计具有参考意义。

针对弹载捷联惯导系统在发射前需进行标定的问题,提出一种简易在线标定方案。此方案不需要将惯性器件从弹体上拆下来,且不需要车体进行复杂的机动,而是以车载主惯导提供的精确速度及姿态信息为基准,利用炮车的常规机动方式加上野战行进时沿x轴、y轴方向的俯仰、横摇角运动对器件误差的激励作用,采用系统级标定法对惯性器件误差参数进行在线标定。理论分析及计算机仿真结果表明,该标定方法能够有效完成对弹载捷联惯导系统的在线标定,且方案简单易行,具有较强的现实应用价值。

为了研究破片形状对破片飞散规律以及侵彻效能的影响,利用三维有限元分析软件ANSYS/LSDYNA对截面为三角形、正方形、菱形以及正六边形的外部刻槽式预控破片战斗部成形过程进行模拟分析,同时对破片侵彻靶板过程进行数值计算。研究结果表明,正六边形破片的预控效果最好;破片形状对破片初速和质量损耗的影响较小;通过破片侵彻钢靶的数值模拟,得出在初速和质量相同的情况下,截面为正六边形、正方形、菱形、三角形的破片杀伤威力由强到弱。

为分析惯性炮闩对惯性炮闩式膨胀波火炮膛压的影响,建立了膨胀波火炮的内弹道模型。计算分析了惯性炮闩的质量、惯性炮闩的启动压力和惯性炮闩的最大行程长对膨胀波火炮的膛压影响。计算结果表明惯性炮闩的质量对膨胀波火炮的膛压影响较大,惯性炮闩的启动压力对膨胀波火炮膛压影响较小,惯性炮闩的最大行程长对膨胀波火炮的最大膛压影响很小。该结果能够为膨胀波火炮惯性炮闩的设计与优化提供一定的理论依据。

为实现履带式自行火炮转向过程的自动控制,满足无人驾驶的功能需求,其零差速式双流传动装置中的静液转向系统需要进行无人化自动控制改造。综合考虑火炮双流传动特性对于自身转向过程的影响,针对系统的火炮转向半径R由转向控制电流I、车速v、发动机转速ne、马达输出转速nm(反馈控制)和直驶流转速n等参数共同决定,确定了自行火炮无人转向控制的指令输入,然后根据仿真模型分析得到的转向控制电流与期望转向半径、直驶特性参数的控制关系,制定了实现车辆的转向控制策略和方法,并对上述方法进行仿真验证。

模糊综合评判法能够充分利用专家的主观意见,是其他模型难以替代的处理复杂的自行火炮能力评估问题的重要方法。但是,该方法在评估过程很难排除由专家主观因素带来的偏差。针对这一问题,提出了一种基于距离优化的模糊综合评判方法。该方法通过基于评估数据之间的距离建立指标赋权线性优化模型,利用自行火炮武器系统作战能力指标体系,确定评估专家的最优权重,实现了评估过程负反馈,在发挥模糊综合评判优势的同时,极大程度减小了专家在评估过程中的主观偏差。将该方法应用于3种型号自行火炮的作战能力评估,验证了评估方法的有效性。

针对火炮维修现状和部队实际需求,基于多视角视觉,采用多角度拍摄方式,利用三维建模和3D打印技术,设计并制作了一种四目曲柄链式窥膛摄像头装置。装置采用4个CCD图像传感器,安装于四目曲柄链式支架,来获取火炮内膛周向全景图像。计算分析和实验结果表明,该装置满足地面火炮检测要求,且成像质量高、畸变小,每路摄像头的视频流相互独立,高效采集与压缩,较传统结构采集效率大幅度提高,性能效果良好。

目前常用加权和、层次分析、模糊综合评价等方法对复杂武器系统性能质量状态进行评估,没有考虑内部子系统的相互影响,不能真实反映系统整体的质量状态。为了准确评估复杂武器系统性能质量状态,利用Petri网的正向推理性质,将基本Petri网改进优化,建立基于Petri网的复杂武器系统性能质量评估模型(PQEPN),很好地描述了复杂武器系统性能质量状态变化的层次性、相关性和多发性等特点,弥补了常用评估方法的不足,使评估结果更加真实准确;并结合某型武器系统进行了实例验证。

为了满足弹载电视成像系统实时处理的要求,构建了一种基于XilinxFPGA的弹载电视成像系统,在此基础上实现了单尺度Retinex图像增强算法模块的设计与应用。该系统采用Xilinx公司的Zedboard开发板构建弹载电视成像系统的处理框架,利用VivadoHLS工具将C语言实现设计的代码转化为相应的RTL代码,实现了单尺度Retinex算法IP核的并行设计。为了验证系统的可靠性和实时性,进行了静态和动态实验验证。结果表明,该系统在保证了视频图像增强效果的前提下,大大提升了单尺度Retinex图像增强算法的实时性,满足弹载电视成像系统的要求。

建立35mm高炮身管及弹丸三维几何模型,基于Johnson-Cook本构模型,利用有限元软件ABAQUS对35mm弹丸软铁弹带挤进身管过程进行了仿真研究。揭示了软铁弹带挤进变形过程,研究了软铁挤进过程中35mm弹丸运动规律及挤进阻力变化规律,获得了35mm弹丸挤进过程中最大阻力约为71.0kN,挤进持续时间约为0.65ms,弹带推挤延展长度约为2mm。研究成果为35mm口径火炮、特别是埋头弹火炮及金属风暴等新概念武器的研究提供了参考。

针对某迫击炮座钣的轻量化问题,建立了座钣与土壤耦合的有限元模型,采用有限元法、结构优化设计和轻质复合材料铺层优化相结合的方法,进行了迫击炮座钣的轻量化设计。运用拓扑优化方法得到了迫击炮座钣的载荷传递路径,优化钣筋结构,获得了钛合金承力骨架。应用碳纤维增强树脂基复合材料对设计区域进行铺层并优化,确定了复合材料结构的板厚。对改进前后的迫击炮座钣结构进行有限元分析,刚强度对比结果显示,应用钛合金骨架和复合材料铺层的座钣最大应力小于原有结构,能够满足迫击炮座钣的性能要求,整体质量降低了19.35%。

针对目前单兵肩扛式火箭筒人机关系缺乏理论化计算依据的问题,提出了一种火箭筒前置握柄、激发手柄及垫肩托架位置尺寸参数化设计方法,叙述了该方法的原理和步骤。以某型号单兵肩扛式火箭筒为例,对其进行了实例优化设计,并运用JACK软件进行了仿真验证,结果表明该参数化设计方法可行,符合人体舒适度要求。

针对装甲装备IETM系统开发存在的规划设计难题,提出设计方案,分析了制作标准和设计原则后,根据部队需求设计系统的功能,并用UML通信图深入研究系统功能,建立了层次数据模型、实体-联系数据模型、关系数据模型,设计XML程序并把数据模型写入程序。该设计方案解决了装甲装备IETM规划设计中的关键技术问题,为系统开发提供有效的依据。

航炮是武装直升机的主配武器之一,可以用于对地面目标打击以及直升机空战。探讨武装直升机航炮对地面有生力量毁伤的数学模型,着力分析目前破片杀伤计算模型不完善之处并进行修正。建立了新的破片飞散角计算模型;基于精确的数学模型计算目标受弹面积,利用MATLAB进行定积分计算,消除了对计算模型进行近似处理所产生的问题;在确定椭圆毁伤律参数时,建立了新的计算模型。提出的破片飞散角计算模型、目标受弹面积计算方法、椭圆毁伤律参数计算模型,也适用其他各类火炮对地面有生力量的毁伤计算。

针对当前舰炮武器系统纸质技术手册编订成本高、修订周期长、使用不方便及出现错误时更正困难等问题,设计实现了某型舰炮武器系统交互式电子手册。通过对比国内外主流交互式电子手册技术标准,选择DITA标准作为编制交互式电子手册的技术标准,介绍了交互式电子手册的编制流程,结合使用三维拆解、三维零部件目录以及多样化的信息呈现技术,丰富了交互式电子手册的表现形式。某型舰炮武器系统交互式电子手册的使用缩短了保障人员的岗前培训时间,提高了部队保障能力和保障效率。

利用基于线圈式地磁传感器的转速测试系统获取了某型号弹丸的转速信号,简述了基于薄膜线圈式地磁传感器转速测试理论。依据实测弹丸转速信号特点,构造一个频率相近的模拟弹丸转速信号,并对此模拟信号利用Hilbert变换组成的复信号进一步得出弹丸的瞬时频率曲线。对于瞬时频率曲线出现的端点效应,采用对模拟弹丸转速信号延拓的方法。经分析,所得模拟弹丸转速的瞬时频率曲线与对瞬时频率的估计值基本相吻合,且延拓后的瞬时频率值比延拓前的瞬时频率值更准确。对基于Hilbert变换模拟转速信号瞬时频率的求解可为实测弹丸转速信号的瞬时频率分析提供有力帮助。

针对二维谱的特征量化问题,提出了基于多分形分析和形态参数拟合的二维谱特征提取方法,并给出了此方法在某高射机枪裂纹故障诊断中的一个应用实例。此方法将二维谱视为一个二维的数据集,借助于小波领袖来估计二维谱的多分形谱,根据所估计出的多分形谱的分布形态,选用适当形式的含有待定系数的表达式对多分形谱进行拟合,用拟合系数组成特征向量并作为二维谱最终的特征。此方法客观高效,适用范围广,可用于各种类型二维谱的量化特征提取。

针对机枪枪管初速衰减的建模及寿命预测问题,运用贝叶斯推断方法对最小二乘支持向量机(LSSVM)的正则化参数、核函数参数进行优化选择,提出一种基于贝叶斯推断LSSVM的机枪枪管初速衰减建模方法,应用机枪枪管初速衰减试验数据,建立了以环境温度、射击间隔时间、累计射弹量为输入,相对初速为输出的贝叶斯LSSVM机枪枪管初速衰减模型,并与交叉验证的LSSVM及BP神经网络模型进行比较。研究结果表明,基于贝叶斯推断的LSSVM建立的预测模型明显优于上述两种方法,验证了基于贝叶斯推断的LSSVM方法对以初速下降量枪管的寿命评价的有效性。

在对火炮可靠性预计工作中常用数学模型进行分析的基础上,指出了利用该模型进行火炮可靠性详细预计时应注意其适用条件,以及火炮系统中机械单元的平均无故障间隔发数的等效当量的指数转换问题,给出了服从正态分布、对数正态分布和威布尔分布机械单元的平均无故障间隔发数的等效当量指数分布的转换计算公式。

<正>~~

<正>~~