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中口径枪弹全弹道建模及弹道特征量分析 被引量：1
1
作者 司鹏 王云龙 +1 位作者 宋杰 卢大斌 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第7期37-43,共7页
为了研究某中口径机枪内弹道特征量的时空分布规律以及射弹散布,建立了一维两相流内弹道模型和六自由度随机外弹道模型。通过将数值模拟得到的弹道参量与射击试验结果进行对比,验证了计算模型的正确性。应用该数学模型分析了装药量、弹... 为了研究某中口径机枪内弹道特征量的时空分布规律以及射弹散布,建立了一维两相流内弹道模型和六自由度随机外弹道模型。通过将数值模拟得到的弹道参量与射击试验结果进行对比,验证了计算模型的正确性。应用该数学模型分析了装药量、弹重和火药弧厚对内外弹道参量的影响。结果表明:在子弹运动后火药完全燃烧前,膛内轴向压力梯度较大,一维两相流内弹道模型能够有效描述该特性;子弹出膛后,射弹散布呈现出高度偏差略大于横向偏差的特点;相比于弹重,装药量和火药弧厚对内外弹道性能的影响更为显著,随装药量增加,膛压、子弹初速和射弹散布增加,而火药弧厚产生相反影响。研究结果可对中口径自动武器的弹道设计和优化提供参考。 展开更多
关键词 中口径枪弹 内弹道 外弹道 射弹散布 数值模拟
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基于Hyperband-贝叶斯优化-LSTM网络的高旋尾控修正弹修正能力研究
2
作者 周杰 王良明 +2 位作者 傅健 王彦钦 郭首邑 《兵工学报》 北大核心 2025年第7期248-258,共11页
为快速准确地解算出高旋尾控修正弹的修正指令,针对其能力预测问题,提出一种基于Hyperband算法-贝叶斯优化-长短期记忆网络(Hyperband algorithm-Bayesian optimization-Long Short-Term Memory network,HBBO-LSTM)的修正能力预测模型... 为快速准确地解算出高旋尾控修正弹的修正指令,针对其能力预测问题,提出一种基于Hyperband算法-贝叶斯优化-长短期记忆网络(Hyperband algorithm-Bayesian optimization-Long Short-Term Memory network,HBBO-LSTM)的修正能力预测模型。建立高旋尾控修正弹的7自由度弹道模型,并使用龙格-库塔法进行数值仿真,生成大量样本数据;通过对数据集的分析,提出一种基于拉马努金近似公式的预处理方式,对原始数据集进行预处理,获得空间分布均匀的样本数据。构建HBBO-LSTM网络预测模型,通过训练得到模型的最佳结构参数。提出一种融合带重启机制的余弦退火衰减和指数衰减的学习率下降策略,保证训练过程的快速性和稳定性。将所述模型与长短期记忆网络模型、门控循环单元网络模型和反向传播网络模型在同一测试集下进行仿真实验,并与4自由度修正质点弹道方程数值积分法进行实验对比。研究结果表明,HBBO-LSTM网络模型的综合均方误差为0.17 m^(2),综合平均绝对误差为0.33 m,预测精度优于其他模型;且解算时间和预测精度均优于数值积分法,具有较高的可行性和参考价值。 展开更多
关键词 修正能力 弹道修正弹 尾控弹 长短期记忆网络 Hyperband算法 贝叶斯优化
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头部凸起对水中射弹运动及空泡形态特性的影响
3
作者 李熙同 黄振贵 +5 位作者 王思源 程博 那晓冬 侯宇 刘想炎 陈志华 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第6期146-154,共9页
为给超空泡射弹的头锥和外形设计提供理论支撑,基于k-εRealizable湍流和Mixture多相流模型,耦合六自由度刚体运动方程,模拟了水中高速射弹的运动过程,对比了不同头锥参数下射弹的空泡形态和运动特性,发现适当的局部凸起可以增大超空泡... 为给超空泡射弹的头锥和外形设计提供理论支撑,基于k-εRealizable湍流和Mixture多相流模型,耦合六自由度刚体运动方程,模拟了水中高速射弹的运动过程,对比了不同头锥参数下射弹的空泡形态和运动特性,发现适当的局部凸起可以增大超空泡包裹范围和稳定性,减小射弹沾湿面积和阻力,从而增大射弹的航行距离。射弹航行距离随着凸起高度的减少而显著增加,当H=0 mm时,航行距离最远,具有最好的增程效果。在H=0 mm的条件下,当凸起位置与头部距离l_(R)=22.5 mm时,射弹具有最大航行距离和较好的超空泡稳定形态,相较无凸起射弹,在相同时刻对比航行距离提高17%。 展开更多
关键词 超空泡射弹 头部形态 数值模拟 优化设计 空泡形态 运动特性
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碎冰环境下运动体入水空泡演化特性试验研究
4
作者 鹿麟 杨鹏杰 +3 位作者 刘澜洋 邹瑞 陈凯敏 胡彦晓 《振动与冲击》 北大核心 2025年第6期137-143,共7页
为研究随机冰场对运动体入水过程的影响,引入随机冰场结合高速摄影技术,开展了碎冰环境下的运动体垂直入水试验。对比分析了无冰环境与碎冰环境下的运动体入水过程中的差异,入水过程分为入水冲击阶段和带空泡运动阶段两个阶段进行研究,... 为研究随机冰场对运动体入水过程的影响,引入随机冰场结合高速摄影技术,开展了碎冰环境下的运动体垂直入水试验。对比分析了无冰环境与碎冰环境下的运动体入水过程中的差异,入水过程分为入水冲击阶段和带空泡运动阶段两个阶段进行研究,得到了碎冰环境下运动体入水的空泡演化特性;通过对比不同碎冰密度下运动体入水的空泡演化过程,总结得出了碎冰密度对于运动体空泡演化特性以及入水运动特性的影响规律。研究结果表明:在入水冲击阶段,与无冰环境相比,碎冰环境下同一深度处空泡直径较大并且空泡扩张持续的时间更长;在带空泡运动阶段,碎冰阻碍了空泡收缩,空泡收缩时间延长;相比于无冰环境,空泡直径与空泡长度均较大,产生的溃灭尾迹更加严重;随着碎冰密度的增加,空泡的闭合长度和最大直径呈现出明显的增长趋势,空泡表面闭合的时间也相应推迟,运动体速度衰减的幅度更大。 展开更多
关键词 运动体 垂直入水 碎冰环境 空泡演化 入水试验
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钨合金弹丸侵彻钢靶的数值模拟方法 被引量：1
5
作者 位国旭 崔浩 +2 位作者 周昊 杨贵涛 郭锐 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第8期157-173,共17页
为了更好地量化表征钨合金弹丸侵彻靶板过程,分别采用FEM(finite element method)、SPG(smoothed particle Galerkin)、SPH(smoothed particle hydrodynamics)、FE-SPH(finite element-smoothed particle hydrodynamics)自适应数值模拟... 为了更好地量化表征钨合金弹丸侵彻靶板过程,分别采用FEM(finite element method)、SPG(smoothed particle Galerkin)、SPH(smoothed particle hydrodynamics)、FE-SPH(finite element-smoothed particle hydrodynamics)自适应数值模拟方法,对钨合金弹丸侵彻Q235A钢靶开展了数值模拟计算,对比了4种数值模拟方法在描述弹丸侵彻穿靶后,弹丸剩余速度、靶板穿孔孔径以及弹丸穿靶后二次破片生成及其分布方面的优势和不足。结果表明:在描述弹丸剩余速度方面,由于FEM方法在处理材料失效问题时是基于单元侵蚀算法,因此FEM方法以及FE-SPH自适应方法严格依赖于失效准则以及失效参数的选择,而SPG方法在键失效模式下无需调整失效参数就可以得到相对准确的结果;在描述靶板穿孔孔径上,FEM以及FE-SPH自适应方法具有精确的物质边界,可以精确刻画穿孔形貌特征,但不同失效准则下的靶板穿孔直径相差较大;SPG方法对失效参数不敏感,可以准确预测靶板的穿孔直径;在弹丸穿靶后二次破片的生成及其分布方面,FE-SPH自适应以及SPH方法均能对二次破片进行表征,FE-SPH自适应方法可以直接获取大质量破片信息,但比SPH方法的求解效率低。 展开更多
关键词 有限元方法 SPG SPH 二次破片 侵彻
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基于仿生拓扑互锁构型陶瓷拼接的SiC/UHMWPE防弹插板防护性能 被引量：1
6
作者 钱昊承 温垚珂 +5 位作者 汪萌 罗小豪 王会成 聂伟晓 凤至彦 童梁成 《兵工学报》 北大核心 2025年第6期105-115,共11页
为了解决现有拼接式陶瓷防弹插板陶瓷片之间缺乏结构协同、对冲击能量耗散差等问题,设计一种基于铁定甲虫骨质结构的仿生拓扑互锁构型陶瓷拼接方案,开展其在枪弹冲击下对人体的防护性能数值模拟研究。基于生物材料的微观结构和工程结构... 为了解决现有拼接式陶瓷防弹插板陶瓷片之间缺乏结构协同、对冲击能量耗散差等问题,设计一种基于铁定甲虫骨质结构的仿生拓扑互锁构型陶瓷拼接方案,开展其在枪弹冲击下对人体的防护性能数值模拟研究。基于生物材料的微观结构和工程结构中的拓扑互锁原理,设计仿铁定甲虫骨质结构的异型防弹插板陶瓷面板。基于3D-DIC试验验证仿真模型的准确性,开展DBP 10式5.8 mm步枪弹侵彻正方形、六边形和仿生拓扑互锁构型陶瓷拼接防弹插板的数值模拟,发现仿生拓扑互锁构型陶瓷块能有效地让周围陶瓷参与到对冲击能量的耗散中,仿生拓扑互锁构型陶瓷防弹插板受到侵彻后的背面鼓包高度比六边形陶瓷防弹插板减少约8%。设计基于仿生拓扑互锁陶瓷构型的新型单兵防护插板,开展M80枪弹对穿新型单兵防护人体躯干的钝击效应数值模拟,结果表明:钝击能量主要被肌肉和胸肋骨承担,胸肋骨的应力峰值达到30.7 MPa,可能会出现骨裂;心脏最大应力为930.2 kPa,肺部最大应力为777.5 kPa,可能会造成心肌损伤和肺部软组织挫伤。 展开更多
关键词 防弹插板 仿生 拓扑互锁 钝击效应
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柱状弹高速撞击下高强聚乙烯复合夹芯结构的抗侵彻分析模型研究
7
作者 戴文喜 谢伟 +3 位作者 胡鹏程 程远胜 张攀 李德聪 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第3期137-147,共11页
[目的]为快速评估高强聚乙烯(UHMWPE)复合夹芯结构的抗弹性能,建立其抗高速柱状弹侵彻的理论分析模型。[方法]首先,将夹芯结构的抗柱状弹侵彻过程分为3个阶段,分析各阶段的能量耗散问题,提出忽略柱状弹镦粗和考虑柱状弹镦粗影响的理论... [目的]为快速评估高强聚乙烯(UHMWPE)复合夹芯结构的抗弹性能,建立其抗高速柱状弹侵彻的理论分析模型。[方法]首先,将夹芯结构的抗柱状弹侵彻过程分为3个阶段,分析各阶段的能量耗散问题,提出忽略柱状弹镦粗和考虑柱状弹镦粗影响的理论分析模型,进而建立各阶段的消耗能量与剩余速度之间的关系式;然后,采用有限元软件ANSYS/AUTODYN建立高强聚乙烯复合夹芯结构的抗柱状弹侵彻数值模型,通过计算弹体的剩余速度,从而拟合得到弹道极限数值;最后,将理论分析模型与数值模型的计算结果进行对比验证。[结果]以数值模型结果为基准,忽略弹体镦粗、考虑弹体镦粗的理论分析模型预报值的弹道极限误差均小于22%;综合考虑误差最大值、平均值和相关系数,考虑弹体墩粗的理论分析模型的弹道极限计算精度更高。[结论]该理论分析模型能够较好地计算高强聚乙烯复合夹芯结构抗柱状弹侵彻的弹道极限,可为其他纤维复合夹芯结构的抗侵彻计算提供参考。 展开更多
关键词 夹芯结构 复合结构 高强聚乙烯 抗弹性能 弹体侵彻 弹道极限
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基于门控循环单元的来袭弹药轨迹预测
8
作者 付豪 宋海平 +3 位作者 王金砺 王金相 陈日明 杨阳 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第4期27-34,107,共9页
针对来袭弹药的真实轨迹非线性特征较多、探测数据误差较大难以对其轨迹数据进行预测的问题,提出了一种基于门控循环单元(GRU)的轨迹预测网络模型(CNN-GRU)。在实验中收集真实来袭弹药飞行轨迹数据,构建基础轨迹数据库,使用滑动窗口的... 针对来袭弹药的真实轨迹非线性特征较多、探测数据误差较大难以对其轨迹数据进行预测的问题,提出了一种基于门控循环单元(GRU)的轨迹预测网络模型(CNN-GRU)。在实验中收集真实来袭弹药飞行轨迹数据,构建基础轨迹数据库,使用滑动窗口的方法对数据库数据进行预处理,获取具有对应输入输出的数据集。离线状态下将CNN-GRU模型与其余5种对比模型在相同数据集下进行训练,得到具有最优超参数的网络。所提模型与对比模型分别对同一条轨迹数据的距离、俯仰角、水平角3个维度进行预测对比分析,使用均方差(MSE)作为模型预测性能的评价标准,实验结果表明:在保证预测时效性的前提下,完整预测轨迹后CNN-GRU模型的MSE为0.2449 m^(2)、0.0167°^(2)、0.0037°^(2),相较于对比模型的MSE均为最小,说明该模型的预测精度优于其余对比模型,为来袭弹药轨迹预测研究提供了一定参考。 展开更多
关键词 轨迹预测 门控循环单元(GRU) 来袭弹药 滑动窗口 均方差(MSE)
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某埋头弹火炮复合型减后坐技术研究
9
作者 彭碧荣 薛晓春 +3 位作者 曹永杰 黄磊 余永刚 王宏金 《振动与冲击》 北大核心 2025年第5期243-252,共10页
为解决某40 mm埋头弹火炮炮口动能大导致系统后坐力过大的问题,提出一种将炮口制退器、膨胀波技术两者有机结合的复合减后坐技术。基于此技术,建立了埋头弹膨胀波火炮的内弹道方程,分析了其内弹道时期膛内压力、速度和身管受力等随时间... 为解决某40 mm埋头弹火炮炮口动能大导致系统后坐力过大的问题,提出一种将炮口制退器、膨胀波技术两者有机结合的复合减后坐技术。基于此技术,建立了埋头弹膨胀波火炮的内弹道方程,分析了其内弹道时期膛内压力、速度和身管受力等随时间的变化规律。并在此基础上,基于三维非定常Navier-Stocks方程,结合动网格技术,对该埋头弹火炮后效期的膛口流场进行了数值模拟,重点揭示了火药燃气流动对制退器受力特性的影响,并对比分析含有该复合减后坐技术与不含该技术的两种埋头弹火炮在整个内弹道及后效期的后坐力和后坐冲量变化特性。研究结果表明,在保持弹丸初速不变的情况下,采用该复合减后坐技术可以有效降低埋头弹火炮的后坐力,将后坐冲量从1720.36 N·s降低至306.04 N·s,减后坐效率达到82.2%。 展开更多
关键词 埋头弹火炮 膨胀波技术 炮口制退器 减后坐 后坐冲量
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25 mm口径二级轻气炮的优化与应用
10
作者 倪克松 焦德志 +1 位作者 宋强 柯发伟 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第3期10-17,31,共9页
二级轻气炮是一种超高速发射试验设备,在超高速碰撞等研究领域中被广泛应用,其主要原理是利用轻质气体膨胀做功从而对模型进行加速,以实现极高的发射速度。为实现25 mm口径二级轻气炮10 g以上模型6 km/s超高速稳定发射能力,利用自研内... 二级轻气炮是一种超高速发射试验设备,在超高速碰撞等研究领域中被广泛应用,其主要原理是利用轻质气体膨胀做功从而对模型进行加速,以实现极高的发射速度。为实现25 mm口径二级轻气炮10 g以上模型6 km/s超高速稳定发射能力,利用自研内弹道分析软件调整气动轮廓结构参数,对比分析了模型计算发射速度、加速度、弹底载荷等内弹道发射性能参数,完成了新25 mm口径二级轻气炮的优化设计;通过优化发射装填参数,确定了动态调试试验的装药量和充气压力;通过2次发射试验实现了14 g气动分离模型6.238 km/s和6.366 km/s的超高速发射能力,新25 mm口径二级轻气炮气动轮廓结构参数可为其他轻气炮的设计提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 二级轻气炮 内弹道计算 性能优化 气动力试验 超高速发射
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紫铜和工业纯铁线形药型罩成型特性分析
11
作者 胡汪洋 杜忠华 +3 位作者 许猛 李先成 王猛 徐立志 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第1期15-21,共7页
为了探究紫铜和工业纯铁周向多线形爆炸成型战斗部药型罩的成型及毁伤特性,开展了试验和数值仿真研究,获得了两种药型罩的成型、速度变化以及毁伤威力差异。研究结果表明:紫铜与纯铁药型罩在闭合过程中,尾部均会出现震荡回弹现象,直至... 为了探究紫铜和工业纯铁周向多线形爆炸成型战斗部药型罩的成型及毁伤特性,开展了试验和数值仿真研究,获得了两种药型罩的成型、速度变化以及毁伤威力差异。研究结果表明:紫铜与纯铁药型罩在闭合过程中,尾部均会出现震荡回弹现象,直至毁伤元状态稳定该现象逐渐消失;当药型罩厚度均为4.5 mm时,纯铁毁伤元闭合速度更快,但尾部回弹幅度更大;纯铁毁伤元长径比(2.57)较紫铜毁伤元长径比(3.1)小,紫铜毁伤元的成型及对Q235钢靶的侵彻能力均优于纯铁毁伤元,该结论不仅适用于药型罩厚度为4.5 mm,而且对药型罩厚度在3 mm至7 mm内皆适用。紫铜及工业纯铁毁伤元的实测速度与数值模拟结果符合良好,仿真结果可靠,研究成果可为周向毁伤元战斗部设计提供参考。 展开更多
关键词 线形药型罩 数值模拟 爆炸 侵彻
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爆炸载荷下低附带陶瓷破片的破碎特性研究
12
作者 赵新 张开创 +5 位作者 王维占 李小军 李红欣 蔡华通 盖希强 陈翀 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第5期97-104,共8页
为进一步理解爆炸载荷下陶瓷破片的低附带毁伤效能,开展了球形陶瓷破片的破碎特性研究。通过数值模拟和试验验证的方法对战斗部抛撒破片的过程进行了研究,获取了中心爆管壁厚、陶瓷破片尺寸对破碎特性的影响规律,并对陶瓷破片的断裂特... 为进一步理解爆炸载荷下陶瓷破片的低附带毁伤效能,开展了球形陶瓷破片的破碎特性研究。通过数值模拟和试验验证的方法对战斗部抛撒破片的过程进行了研究,获取了中心爆管壁厚、陶瓷破片尺寸对破碎特性的影响规律,并对陶瓷破片的断裂特性进行研究分析。结果表明:球形陶瓷破片的破碎率随中心爆管壁厚的增加呈现递减趋势,随破片尺寸的增加呈现递增趋势,并且随着破片尺寸的增加,其断裂方式由沿晶断裂向穿晶断裂和沿晶断裂混合断裂模式转变,断裂吸能效应逐渐明显。研究结果可为低附带毁伤战斗部设计提供关键技术支撑,对改进陶瓷破片战斗部威力设计具有重要意义。 展开更多
关键词 低附带 陶瓷 破碎率 战斗部
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身管武器前置喷管-膛口制退器复合减后坐技术研究
13
作者 石之昱 张鹏军 +2 位作者 刘朋展 乔子卓 刘琪 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第1期114-121,共8页
身管武器均有减小后坐力和提高机动性的需求,相对其他平台武器,无人机载武器对减小武器后坐力的需求更为迫切。为减少无人机载小口径武器发射的后坐冲量,提出前置喷管-膛口制退器复合减后坐方案,通过内弹道装药设计,建立了复合减后坐发... 身管武器均有减小后坐力和提高机动性的需求,相对其他平台武器,无人机载武器对减小武器后坐力的需求更为迫切。为减少无人机载小口径武器发射的后坐冲量,提出前置喷管-膛口制退器复合减后坐方案,通过内弹道装药设计,建立了复合减后坐发射系统的一维内弹道和后效期的数学模型,并进行了后坐力数值仿真;通过参数匹配提高了喷管与膛口制退器对后坐力的抑制效果。结果表明:提出的复合减后坐方案的后坐冲量减小了59.96%,可为小口径武器前置喷管-膛口制退器复合减后坐研究提供理论支撑。 展开更多
关键词 无人机 减后坐 拉瓦尔喷管 膛口制退器 内弹道 数值计算
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基于幕面垂直度的天幕立靶测量误差及优化方法
14
作者 王千钰 李海 +1 位作者 武志超 董涛 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第8期267-273,350,共8页
针对传统六光幕天幕立靶模型因假设幕面垂直于标准平面,而实际中存在±1°范围内的较小误差,因此对外弹道参数测量误差较大的问题,提出了一种改进模型,以减小测量误差。建立了不作此假设,具有一般化方程形式的通用性六光幕天幕... 针对传统六光幕天幕立靶模型因假设幕面垂直于标准平面,而实际中存在±1°范围内的较小误差,因此对外弹道参数测量误差较大的问题,提出了一种改进模型,以减小测量误差。建立了不作此假设,具有一般化方程形式的通用性六光幕天幕立靶模型,通过对某型天幕立靶的各光幕面进行标定,计算角度误差范围;随后通过理论仿真和实弹实验数据对比,评估了通用性模型。计算结果表明:幕面垂直方向角度误差在±1°范围内,仿真结果为5个外弹道参数的测量误差最大为25%;对比实弹实验数据和模型计算结果,通用性模型较传统模型测量精度提升至20%左右。通用性六光幕天幕立靶模型能有效减小外弹道参数测量误差,为天幕立靶模型优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 立靶 天幕靶 着靶坐标 双N型六光幕 标定
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基于实验伤道的数字人破片伤计算模型及构建方法
15
作者 樊壮卿 王硕 +5 位作者 李翔宇 王建民 张双博 李冠桦 陈菁 卢芳云 《兵工学报》 北大核心 2025年第10期50-60,共11页
针对国内缺乏基于实验伤道的数字人破片伤计算方法及模型系统化研究的需求,提出了实验伤道数字人破片伤模型构建方法,构建了高精度人体几何模型,通过开展破片侵彻生物组织试验及数值仿真研究获得了破片侵彻人体组织的实验伤道计算模型,... 针对国内缺乏基于实验伤道的数字人破片伤计算方法及模型系统化研究的需求,提出了实验伤道数字人破片伤模型构建方法,构建了高精度人体几何模型,通过开展破片侵彻生物组织试验及数值仿真研究获得了破片侵彻人体组织的实验伤道计算模型,明确了破片侵彻组织器官深度及孔径与人员损伤的量化判据,基于Qt平台和OpenGL技术开发了数字人破片伤计算软件,开展了单破片命中确定部位和单破片不同角度命中人体两种典型算例研究。系统地提出数字人破片伤计算方法并构建了高精度模型软件,可为战场人员破片伤损伤评估、杀爆类战斗部打击下减员预测以及人员损伤防护提供科学支撑。 展开更多
关键词 破片伤 数字人 人员易损性 损伤判据 损伤预测
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内埋式航炮膛口偏流装置效能分析
16
作者 蔺子豪 李强 +2 位作者 周栋 梁兴旺 孙志群 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第1期99-107,共9页
以CFD数值模拟软件为平台,基于计算流体力学的数值模拟方法,利用三维建模软件建立了内埋式航炮发射时炮口射流的仿真模型。通过对内埋式航炮膛口流场特性的研究,分析了膛口流场对炮口附近飞机蒙皮和机身结构炮振的影响,设计了膛口偏流... 以CFD数值模拟软件为平台,基于计算流体力学的数值模拟方法,利用三维建模软件建立了内埋式航炮发射时炮口射流的仿真模型。通过对内埋式航炮膛口流场特性的研究,分析了膛口流场对炮口附近飞机蒙皮和机身结构炮振的影响,设计了膛口偏流减压装置,并验证了其合理性。得到了在膛口流场的作用下,飞机蒙皮和舱门表面的压力分布规律。对航炮发射时膛口流场的仿真分析包括考虑加装偏流装置和不加装偏流装置两种情况。结果表明:加装偏流装置能够降低内埋式航炮膛口附近所产生的曲面激波的强度,并且能够改变曲面激波扩散的方向,有效减小了航炮上飞机蒙皮和舱门表面的压力,降低了激波对其造成的损害。 展开更多
关键词 计算流体力学 膛口流场 内埋式航炮 数值模拟 偏流装置
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一种模型非等维交互的IMM-UKF机动目标跟踪算法
17
作者 刘新宇 杨兴云 +1 位作者 舒立鹏 唐旭 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第4期82-88,95,共8页
为解决高炮跟踪机动目标时的状态估计问题,使高炮火控系统能够对进行间歇机动的目标进行运动模式辨识和状态估计,提出了一种模型非等维交互的交互式多模型无迹卡尔曼滤波(IMM-UKF)算法。该算法对应匀加速运动及匀速转弯运动,将匀加速、... 为解决高炮跟踪机动目标时的状态估计问题,使高炮火控系统能够对进行间歇机动的目标进行运动模式辨识和状态估计,提出了一种模型非等维交互的交互式多模型无迹卡尔曼滤波(IMM-UKF)算法。该算法对应匀加速运动及匀速转弯运动,将匀加速、匀速、协同转弯模型组合成两个运动模型组合滤波器。以三维并行的方式滤波,对各模型的共有状态分量进行有限交互以降低计算量,并采用残差滤波和系统误差矩阵模糊自适应的方法提高模型辨识稳定性和滤波精度。仿真结果表明,该算法比传统IMM算法精度更高且执行时间更短,模型辨识的稳定性也更好。 展开更多
关键词 机动目标 状态估计 交互式多模型 并行滤波
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基于遗传算法的导弹姿控回路线性二次型控制器优化设计
18
作者 王中流 张鹏飞 +1 位作者 何印 马振华 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第1期22-29,共8页
针对导弹姿控系统的动态响应稳定性问题,设计了一种基于遗传算法的线性二次型控制器。在线性定常系统中设计一种最优线性二次型控制器,使用遗传算法对控制器的权重矩阵进行优化和解算,并对设计的线性二次型控制器进行仿真验证。仿真结... 针对导弹姿控系统的动态响应稳定性问题,设计了一种基于遗传算法的线性二次型控制器。在线性定常系统中设计一种最优线性二次型控制器,使用遗传算法对控制器的权重矩阵进行优化和解算,并对设计的线性二次型控制器进行仿真验证。仿真结果表明,相较于没有线性二次型控制器的三阶系统,该设计可将三阶姿控系统的上升时间提高至0.3 s,峰值时间缩短为1.3 s,超调量降低至10%;此外,与传统的线性二次型控制器相比,结合遗传算法优化的线性二次型控制器可将三阶姿控系统的响应时间缩短2 s,超调量降低至5%,能够有效提升导弹姿控回路稳定性能,缩短系统响应时间。 展开更多
关键词 姿控系统 线性二次型控制器 权重矩阵 参数优化
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狙击外弹道气动参数建模技术综述
19
作者 张迪 贺亮 +3 位作者 周克栋 赫雷 黄雪鹰 任海钺 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第7期53-65,共13页
高精度狙击武器系统是未来战场精确打击能力体系中的新质力量,其发展得益于狙击外弹道解算技术的支撑,而气动参数建模技术是狙击外弹道解算技术的重要组成部分。立足于提高狙击外弹道解算精度和速度的需求,对狙击外弹道气动参数建模的... 高精度狙击武器系统是未来战场精确打击能力体系中的新质力量,其发展得益于狙击外弹道解算技术的支撑,而气动参数建模技术是狙击外弹道解算技术的重要组成部分。立足于提高狙击外弹道解算精度和速度的需求,对狙击外弹道气动参数建模的研究现状进行了综述。提出了未来狙击外弹道气动参数建模技术的发展方向:(1)计算现代高精度狙击弹丸空气阻力系数时,现有西亚切阻力定律、43年阻力定律、G1阻力定律全速域误差大,G7阻力定律在跨音速存在较大误差,应发展适合现代高精度狙击弹丸的空气阻力定律及多弹形系数法;(2)根据气动参数获取精度和速度的实际需求,灵活选择纯多气动参数获取法或多气动参数获取-单气动参数获取结合法,高效精准获取弹丸的气动参数,并进一步借助智能算法提高气动参数的拟合和辨识水平。 展开更多
关键词 狙击 外弹道解算 气动参数建模 空气阻力定律
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无人机压缩空气式弹射装置研究
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作者 邓东雷 郝永平 +3 位作者 徐九龙 杨健 于鹏达 黄功政 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第2期17-23,共7页
传统方式起飞的旋翼无人机到达目标位置的飞行时间过长使其在战场上的应用存在局限性。设计了一种以压缩空气为动力源的无人机弹射装置,使无人机能够在较短时间内获得一定初速并达到对应高度。利用求解流固耦合模型软件AUTODYN建立储气... 传统方式起飞的旋翼无人机到达目标位置的飞行时间过长使其在战场上的应用存在局限性。设计了一种以压缩空气为动力源的无人机弹射装置,使无人机能够在较短时间内获得一定初速并达到对应高度。利用求解流固耦合模型软件AUTODYN建立储气瓶不同初始压强、不同泄流尺寸的弹射装置模型,分析了发射体速度、位移与时间关系图,结果表明,在0.3~0.8 MPa之间,发射体初速度随着初始压强和泄流尺寸的增加而增大,发射体由于压缩空气流量不足造成的筒内速度波动可通过提升初始压强、增大泄流尺寸有效改善;并在此基础上搭建试验样机进行测试,多次试验结果表明:当初始压强为0.5 MPa、泄流直径为40 mm、垂直发射状态时,该发射装置可使无人机在发射出筒后获得约15 m/s的初始速度,基本满足设计要求,该方案具有一定可行性,可为此类发射装置的设计、优化提供依据。 展开更多
关键词 无人机弹射 压缩空气 内弹道 出射速度 建模仿真 AUTODYN软件
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