基于无差扰动跟踪ESO的四旋翼无人机串级线性自抗扰控制

1

作者 韩月 常哲 +3 位作者 李文 陈佳雨 原梅妮 陈鹏云 《航空制造技术》 北大核心 2025年第17期106-115,共10页

针对四旋翼无人机在模型不确定和外界未知干扰条件下的姿态控制问题,设计了一种可实现无差扰动跟踪的改进线性自抗扰姿态控制方法。通过在扩张状态观测器中引入误差修正机制,实现系统的无差扰动跟踪和估计,并采用Levant微分器精确提取... 针对四旋翼无人机在模型不确定和外界未知干扰条件下的姿态控制问题,设计了一种可实现无差扰动跟踪的改进线性自抗扰姿态控制方法。通过在扩张状态观测器中引入误差修正机制,实现系统的无差扰动跟踪和估计,并采用Levant微分器精确提取控制器输入信号。采用串级控制策略将姿态控制分解为串级双回路控制结构,即角速度控制为内环,角度控制为外环,从而提高了控制器的抗干扰能力和鲁棒性。基于半物理仿真环境,对不同干扰条件下的姿态控制效果进行仿真测试。结果表明,本文所设计的控制器具有较高的控制精度和稳定性,能够满足四旋翼无人机姿态控制的要求。 展开更多

关键词 四旋翼无人机 姿态控制 线性自抗扰控制 串级控制策略 改进扩张状态观测器 半物理仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于DoDAF2.0的多无人机指控逻辑设计与实现研究

2

作者 吕尔博 杨成伟 +4 位作者 夏晓欧 张长睿 李铭潍 杨宇 徐骁 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第4期208-217,共10页

随着“无人作战”、“集群作战”等作战概念的不断深化发展,无人机集群指挥控制体系结构、功能和活动流程高度复杂且缺少专业体系逻辑架构方法与评估验证手段。针对上述问题,采用DoDAF2.0体系架构框架和规范化的建模语言,结合专业体系... 随着“无人作战”、“集群作战”等作战概念的不断深化发展,无人机集群指挥控制体系结构、功能和活动流程高度复杂且缺少专业体系逻辑架构方法与评估验证手段。针对上述问题,采用DoDAF2.0体系架构框架和规范化的建模语言,结合专业体系设计工具,自顶向下开展多无人机地面指控逻辑设计,建立以体系架构方法为基础、需求-能力-活动迭代关联的多无人机地面指控逻辑设计模式,发现其逻辑能力缺陷,逐步完善地面指挥控制逻辑的理论和体系建设,并利用体系结构模型开展多无人机地面指控流程逻辑仿真验证与实物桌面联合调试验证,从而验证多无人机地面指控流程逻辑一致性和可行性,为构建多无人机地面指控应用提供设计指引与验证方法。 展开更多

关键词 DoDAF2.0 多无人机 地面指挥控制 体系架构 逻辑仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

蓝宝石单晶的动态力学性能及本构关系研究

3

作者 黄友奇 史刘彤 +1 位作者 高玉波 周林 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第9期3391-3401,3410,共12页

蓝宝石单晶因具有优异的力学性能和光学透明性,在武器装备防护视窗中具有广泛应用前景。为系统研究其动态力学行为,本文开展了多种测试与数值仿真。通过准静态和动态压缩试验,获取材料的应力-应变关系,分析强度对应变率的敏感性;采用巴... 蓝宝石单晶因具有优异的力学性能和光学透明性,在武器装备防护视窗中具有广泛应用前景。为系统研究其动态力学行为,本文开展了多种测试与数值仿真。通过准静态和动态压缩试验,获取材料的应力-应变关系,分析强度对应变率的敏感性;采用巴西圆盘劈裂试验测得抗拉强度;借助三轴围压试验方法,研究了颗粒状蓝宝石单晶在高静水压力下的力学响应。基于上述试验数据,构建了包含状态方程、强度准则和损伤演化的材料本构模型。进一步开展了弹丸高速撞击试验,并基于FEM-SPH耦合方法建立数值模型,对侵彻过程与裂纹扩展机理进行了模拟。结果表明,该本构模型可有效预测蓝宝石单晶在多种应力状态下的力学响应,对防护结构设计具有重要意义。 展开更多

关键词 蓝宝石单晶 力学性能 本构关系 侵彻 数值仿真 损伤

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于螺旋槽变形诱导的多胞管轴向压溃性能及机理分析研究

4

作者 崔勇鑫 范志强 +1 位作者 张家伟 张冰冰 《振动与冲击》 北大核心 2025年第18期41-51,共11页

多胞薄壁管因通过截面拓补设计引入了更多的角元和更长的塑性铰,在轴向压溃过程中能够提供更高的压溃载荷和比吸能,但其压溃变形模式和能量吸收效率仍受结构尺寸效应的影响。通过在一阶多胞管(multi-cell tube,MT)的外侧柱壳外表面引入... 多胞薄壁管因通过截面拓补设计引入了更多的角元和更长的塑性铰,在轴向压溃过程中能够提供更高的压溃载荷和比吸能,但其压溃变形模式和能量吸收效率仍受结构尺寸效应的影响。通过在一阶多胞管(multi-cell tube,MT)的外侧柱壳外表面引入竖向螺旋槽,构建一种改进型一阶多胞管(modified multi-cell tube,MMT),通过预制刻槽缺陷诱导小长径比多胞管的变形模式,以降低初始峰值载荷并减小载荷波动度。采用机加工制备刻槽型多胞管,分别对无填充的刻槽多胞管和泡沫铝填充多胞管进行了准静态和低速冲击压缩试验。通过数值模拟进一步探讨了螺旋槽深度及其位置等因素对结构变形特征和能量吸收性能的影响,结果表明:螺旋槽的引入及泡沫铝的填充均能够显著提升多胞管的压溃载荷效率,并有效减小了压缩过程中的载荷波动;MMT外管上的刻槽能够诱导柱壳结构的折叠变形模式,在加载过程中可有效降低初始峰值力,并获得更为平稳的平均压溃力(mean crush force,MCF)曲线。 展开更多

关键词 改进型多胞管 平均压溃力(MCF) 载荷波动 变形机制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于GA-BP的三坐标钻高速电主轴热误差建模研究

5

作者 梁林 张栋 +1 位作者 白永康 周浩光 《机床与液压》 北大核心 2025年第3期94-100,共7页

针对三坐标钻的高速电主轴非均匀温度场,提出一种基于遗传算法(GA)的BP神经网络建模方法。结合模糊聚类法和灰色关联分析法对三坐标钻高速电主轴的温度测点组合进行测量。通过分析按时间排列的电主轴温度测点序列和电主轴热误差序列,确... 针对三坐标钻的高速电主轴非均匀温度场,提出一种基于遗传算法(GA)的BP神经网络建模方法。结合模糊聚类法和灰色关联分析法对三坐标钻高速电主轴的温度测点组合进行测量。通过分析按时间排列的电主轴温度测点序列和电主轴热误差序列,确定神经网络的输入和输出参数,从而构建GA-BP高速电主轴热误差模型;在不同的高速电主轴转速下,将GA-BP神经网络模型、多元线性回归模型以及BP神经网络模型进行对比。结果表明:GA-BP神经网络热误差模型的预测精度优于多元线性回归法和BP神经网络建模方法,GA-BP神经网络模型在10000 r/min转速下的最大均方误差为0.0673μm,在12000 r/min转速下的最大残差为1.98μm。GA-BP热误差预测模型相较其他模型具有鲁棒性强、精度高的优点,该模型可以有效提高三坐标钻的加工质量。 展开更多

关键词 高速电主轴 GA-BP神经网络 热误差建模

在线阅读 下载PDF 职称材料

涵道式飞行汽车设计与气动特性研究

6

作者 高舒煜 李京阳 +2 位作者 王哲 白韶斌 张增奎 《光学精密工程》 北大核心 2025年第7期1100-1113,共14页

针对飞行汽车高速度、长航时的技术难题,提出一种隐藏涵道式搭配环形空腔的气动外形。综合飞行汽车总体质量的限制以及发动机和环形空腔的要求,设计了参数化建模的流程,对外表面、环形空腔和双立尾尾翼进行三维建模,确定了飞行汽车的气... 针对飞行汽车高速度、长航时的技术难题,提出一种隐藏涵道式搭配环形空腔的气动外形。综合飞行汽车总体质量的限制以及发动机和环形空腔的要求,设计了参数化建模的流程,对外表面、环形空腔和双立尾尾翼进行三维建模,确定了飞行汽车的气动布局。考虑到不同气动特性的实际影响,建立单立尾和双尾撑两种构型并进行比较,利用FLUENT软件进行了多组仿真模拟。对三种构型在地面行驶状态以及飞行状态时,0°,3°,5°攻角下的气动特性进行了深入分析,得到了对应的云图以及气动特性曲线。实验结果表明,在同一运行状态下,增大飞行汽车的攻角,飞行汽车的升力系数、阻力系数和升阻比同时呈现增大的趋势,但单立尾和双尾撑构型的阻力系数出现明显的突变点。相比之下,双立尾构型的数据变化更为稳定,更能满足飞行汽车安全性和稳定性的要求。 展开更多

关键词 飞行器 涵道式 参数化建模 气动特性 双立尾

在线阅读 下载PDF 职称材料

高速冲击加载下碳纤维复合材料层合结构抗侵彻特性及响应机理 被引量：4

7

作者 蔡宣明 潘成龙 +3 位作者 郭安肖 张迅 高玉波 范志强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期88-96,165,共10页

碳纤维复合材料层合结构在高冲击服役环境中常遭受外来物体冲击作用,使之出现一些不可预测的各种损伤形式,甚至会出现不可控的损伤模式。为确保这些结构的安全性和可靠性,对碳纤维复合材料层合结构抗冲击响应及防护机理展开了研究。以... 碳纤维复合材料层合结构在高冲击服役环境中常遭受外来物体冲击作用,使之出现一些不可预测的各种损伤形式,甚至会出现不可控的损伤模式。为确保这些结构的安全性和可靠性,对碳纤维复合材料层合结构抗冲击响应及防护机理展开了研究。以碳纤维复合材料层合结构作为研究对象,基于一级轻气炮构建高速冲击加载试验装置,探明了碳纤维复合材料层合结构能量吸收特性与冲击能量之间的联系规律,结合弹道极限方程,确定了其弹道极限,并明确了不同冲击速度作用下的损伤模式。同时引入内聚力单元进行数值模拟仿真研究,探明了碳纤维复合材料层合结构层与层之间内聚力单元的损伤模式,揭示了其在高速冲击加载环境下的损伤机制。研究结果为反向设计适用于高速冲击加载环境复合材料层合结构提供理论依据。 展开更多

关键词 冲击 复合材料层合结构 能量吸收 抗侵彻性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

无人机集群协同控制技术综述 被引量：9

8

作者 张鹏飞 何印 +1 位作者 马振华 李亚文 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1-9,共9页

协同控制技术作为多智能体分工合作完成任务的关键核心技术,能解决无人机集群编队、队形重构和避障避碰等问题,是无人机集群正常运作的基础。针对近几年国内外无人机集群协同控制技术的发展历程,概述3种控制结构原理及其优缺点;分析了基... 协同控制技术作为多智能体分工合作完成任务的关键核心技术,能解决无人机集群编队、队形重构和避障避碰等问题,是无人机集群正常运作的基础。针对近几年国内外无人机集群协同控制技术的发展历程,概述3种控制结构原理及其优缺点;分析了基于3种控制结构的编队控制方法及其优缺点;从无人机集群协同编队控制技术出发,分析基于编队控制的避障方法;指出了现阶段无人机集群协同控制技术面临的瓶颈问题,并对协同控制技术的未来发展方向进行了展望,为无人机集群编队控制和避障方法研究提供一定的借鉴。 展开更多

关键词 无人机集群 协同控制 控制结构 编队控制 协同避障

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Super-Twisting滑模S面的无人机路径跟踪控制 被引量：2

9

作者 张国兵 石上瑶 +2 位作者 李佳成 常哲 陈鹏云 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第2期11-17,共7页

针对小型固定翼无人机在执行任务时跟踪精度低以及容易受外界风影响的问题,设计基于Super-Twisting滑模S面(STSM S-Plane)的路径跟踪控制器,同时采用内外双环控制模式。外环即速度环采用Super-Twisting滑模控制,内环即姿态环采用S面控... 针对小型固定翼无人机在执行任务时跟踪精度低以及容易受外界风影响的问题,设计基于Super-Twisting滑模S面(STSM S-Plane)的路径跟踪控制器,同时采用内外双环控制模式。外环即速度环采用Super-Twisting滑模控制,内环即姿态环采用S面控制。考虑到S面控制求导易导致积分爆炸的问题引入了二阶微分器,并对外界风组成进行建模研究。最后通过空间特殊曲线来验证所设计算法的控制性能。仿真结果表明,所设计的算法可以实现固定翼无人机对期望路径的精确跟踪,并具有良好的鲁棒性和抗干扰性能。 展开更多

关键词 固定翼无人机 Super-Twisting滑模 S面控制 风干扰

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于COMSOL的电磁发射一体化弹丸动力学分析 被引量：4

10

作者 裴畅贵 刘国志 +2 位作者 金寅翔 原泽坤 王大为 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2024年第1期104-112,共9页

为了实现高效、精确的电磁发射一体化弹丸效果,深入理解一体化弹丸在电磁场中的动态响应和运动特性,通过采用基于COMSOL的电磁场仿真模拟方法,结合理论推导和数值计算,对电磁发射一体化弹丸的动力学行为进行了系统的研究。建立了有限元... 为了实现高效、精确的电磁发射一体化弹丸效果,深入理解一体化弹丸在电磁场中的动态响应和运动特性,通过采用基于COMSOL的电磁场仿真模拟方法,结合理论推导和数值计算,对电磁发射一体化弹丸的动力学行为进行了系统的研究。建立了有限元模型,对弹丸在电磁场中的受力情况进行了描述和分析;利用COMSOL软件进行仿真,得到了弹丸在电磁发射过程中的速度和位置等关键参数;并得到相关的磁场特性。通过对仿真结果进行分析,深入了解弹丸在电磁场中的运动轨迹和磁场特性,进一步揭示其运动特性和响应机制,为电磁发射技术的进一步发展提供重要的参考和指导。 展开更多

关键词 电磁轨道发射 一体化弹丸 COMSOL 发射动力学

在线阅读 下载PDF 职称材料

面齿轮展成磨削表面残余应力优化方法 被引量：1

11

作者 陈冠峰 马晓帆 +1 位作者 蔡志钦 姚斌 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第5期77-83,共7页

面齿轮展成磨削表面残余应力优化是一个复杂的非线性问题,传统的优化算法无法实现高效率和高精度的求解。因此,文章提出了以齿面磨削实验数据为驱动的面齿轮表面残余应力智能优化方法。通过设计系列实验获取齿面残余应力数据集,建立以... 面齿轮展成磨削表面残余应力优化是一个复杂的非线性问题,传统的优化算法无法实现高效率和高精度的求解。因此,文章提出了以齿面磨削实验数据为驱动的面齿轮表面残余应力智能优化方法。通过设计系列实验获取齿面残余应力数据集,建立以基础数据为驱动的响应曲面模型,实现了以齿面残余应力和磨削效率为优化目标的智能粒子群多目标优化,解决了面齿轮表面残余应力的优化问题。实验表明该方法的相对误差介于0.89%~1.61%,证明了面齿轮展成磨削表面残余应力优化方法的有效性。分析发现:齿面残余压应力与磨削深度和工件速度呈正相关,与砂轮速度和砂轮分度角呈负相关。从敏感性角度分析,齿面残余应力对磨削深度的敏感性最大,其次是砂轮分度角,而齿面残余应力对砂轮速度和工件速度的敏感性相对较小。 展开更多

关键词 面齿轮 展成磨削 残余应力 优化方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

复合材料构件热压罐成型模具温度场优化 被引量：2

12

作者 耿蕰娜 马贵春 +3 位作者 刘洋 张化斌 王磊 郭思博 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期240-246,共7页

热压罐传热机制的特点导致模具不同部位受热不均匀,固化梯度最终影响制品的固化质量,为了提高模具型面固化过程中的温度均匀性,利用仿真手段建立热压罐流固耦合的仿真模型,对热压罐工作过程中的温度场、流场进行分析,提出在模具前端添... 热压罐传热机制的特点导致模具不同部位受热不均匀,固化梯度最终影响制品的固化质量,为了提高模具型面固化过程中的温度均匀性,利用仿真手段建立热压罐流固耦合的仿真模型,对热压罐工作过程中的温度场、流场进行分析,提出在模具前端添加水平板或竖直板2种方法,通过对比优化前后的数据及温度分布云图,证明了2种优化模具均实现了提高固化过程中型面温度均匀性的效果。其中水平板模具能够有效避免型板前端与热气流的直接接触,缩小温度领先区域面积;竖直板则通过加快型面下局部气流流速增强模具后部与热气流的导热强度。 展开更多

关键词 复合材料 热压罐 温度场 COMSOL 结构优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

固定翼UAV路径跟踪的全局稳定积分滑模S面控制 被引量：2

13

作者 陈鹏云 张国兵 +2 位作者 李佳成 关通 石上瑶 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第13期353-360,共8页

针对固定翼无人机的三维路径跟踪控制问题,设计了一种基于全局稳定积分滑模S面模型的内外环控制器。控制器外环采用全局稳定积分滑模控制,内环采用S面控制。设计控制器外环的全局稳定积分滑模控制律,并采用Lyapunov理论证明所设计控制... 针对固定翼无人机的三维路径跟踪控制问题,设计了一种基于全局稳定积分滑模S面模型的内外环控制器。控制器外环采用全局稳定积分滑模控制,内环采用S面控制。设计控制器外环的全局稳定积分滑模控制律,并采用Lyapunov理论证明所设计控制律的稳定性。对内环的指令信号设计S面控制器,考虑到S面控制器中求导的复杂性,引入二阶微分器,解决内环中导数存在积分爆炸的问题。半物理仿真试验结果表明,提出的控制器能精确跟踪期望路径,具有良好的控制性能和抗干扰性能。 展开更多

关键词 无人机 全局稳定 路径跟踪 运动控制 滑模控制 S面控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新型组合翼地面效应气动特性数值研究 被引量：1

14

作者 亓晓晨 张春元 王培毅 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期107-113,共7页

机翼构型是影响地效飞行器性能的重要参数,提出了一种新构型的组合翼,使用计算流体力学方法(CFD)并选择Realizable k-ε湍流模型来模拟机翼表面周围区域的流动结构。通过将具有NACA6409翼型的矩形翼的气动特性计算结果与实验结果进行对... 机翼构型是影响地效飞行器性能的重要参数,提出了一种新构型的组合翼,使用计算流体力学方法(CFD)并选择Realizable k-ε湍流模型来模拟机翼表面周围区域的流动结构。通过将具有NACA6409翼型的矩形翼的气动特性计算结果与实验结果进行对比,验证了数值模拟方法的准确性。对组合翼在地面效应下的气动特性进行数值模拟,研究了攻角和离地高度对气动特性的影响,并与矩形翼进行了对比分析。结果表明,组合翼的气动性能相比矩形翼有一定的提升,主要集中在阻力的降低与升阻比的提高上,且在低离地高度和大攻角下提升明显;组合翼具有更大的湍流动能,然而吸力效应小于矩形翼,尾缘气流分离的程度更大;该研究为高性能地效飞行器机翼构型设计提供了参考依据。 展开更多

关键词 地面效应 数值模拟 机翼构型 组合翼 气动特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

纳米多晶Mg-Y合金压缩力学行为的分子动力学研究 被引量：1

15

作者 王伟光 吴耀金 +2 位作者 蒋虎 于建民 李琳琳 《精密成形工程》 北大核心 2024年第5期108-114,共7页

目的研究纳米多晶Mg-Y合金在不同温度和应变速率下的力学响应以及不同变形条件下的晶粒变形行为。方法通过ATOMSK软件构建了晶粒取向随机的纳米多晶Mg-Y二元合金模型,利用LAMMPS软件,在400~520 K温度及1×10^(10)s^(−1)、1×10^... 目的研究纳米多晶Mg-Y合金在不同温度和应变速率下的力学响应以及不同变形条件下的晶粒变形行为。方法通过ATOMSK软件构建了晶粒取向随机的纳米多晶Mg-Y二元合金模型,利用LAMMPS软件,在400~520 K温度及1×10^(10)s^(−1)、1×10^(9)s^(−1)应变速率下完成了纳米多晶Mg-Y合金的压缩模拟,借助后处理OVITO软件对模拟结果进行了分析。结果随着温度的升高,纳米多晶Mg-Y合金的力学性能降低,且在温度上升到一定程度后具有一定的梯度规律。在微观层面,温度的上升使总体位错密度下降,但减少了晶粒内部的长程位错和位错扭结,并且<c+a>类位错与类位错的比例上升。纳米多晶Mg-Y合金在高应变速率下的屈服强度更高,在原子排布层面上,六方最密堆积的比例降低。结论温度升高带来的更多能量使低能态的Y原子更容易参与到位错产生、消失过程中,还加剧了<c+a>类型位错向类位错的转变。高应变速率通过大幅度转化基体Mg的六方最密堆积形式,增加了晶界的破碎和形核,影响了合金的力学性能。 展开更多

关键词 Mg-Y合金 分子动力学 压缩 温度 应变速率

在线阅读 下载PDF 职称材料

退火-回火和回火-退火工艺对冷轧10Mn钢显微组织及力学性能的影响 被引量：1

16

作者 白韶斌 盛剑 +4 位作者 李大赵 陆海涛 陈永安 赵震宇 邢佳 《精密成形工程》 北大核心 2024年第11期82-90,共9页

目的研究退火-回火和回火-退火工艺对冷轧Fe-10.2Mn-2.2Al-0.41C-0.6V(质量分数)中锰钢显微组织和力学性能的影响,明晰上述2种工艺对奥氏体体积分数、晶粒尺寸及稳定性的影响规律,以及显微组织与力学性能的关联机制。方法在退火温度(600... 目的研究退火-回火和回火-退火工艺对冷轧Fe-10.2Mn-2.2Al-0.41C-0.6V(质量分数)中锰钢显微组织和力学性能的影响,明晰上述2种工艺对奥氏体体积分数、晶粒尺寸及稳定性的影响规律,以及显微组织与力学性能的关联机制。方法在退火温度(600℃)、退火时间(30 min)和回火温度(550℃)、回火时间(30 min)一致的情况下,调整退火和回火工艺顺序,分析退火-回火和回火-退火工艺下组织与性能共通性及差异性。结果2种工艺对试验钢的奥氏体体积分数、晶粒尺寸及稳定性影响不大;变形前后的奥氏体转换率分别为88%(退火-回火试样)和86%(回火-退火试样),即奥氏体在变形阶段通过TRIP(Transformation-induced Plasticity)效应对2种试验钢力学性能的贡献无显著区别。退火-回火试样具有1320 MPa屈服强度、1435 MPa抗拉强度以及4.1%断后伸长率;回火-退火试样的屈服强度为1200 MPa、抗拉强度为1360 MPa、断后伸长率为6.6%。除了奥氏体的TRIP效应外,退火-回火试样中预先存在的马氏体是其较高抗拉强度的决定性因素,而回火-退火试样中的大量高角度晶界是其具有较好塑性的主要原因。此外,两试样的屈服强度差异主要与织构强化有关。结论退火-回火工艺有利于中锰钢强度的提高,而回火-退火工艺有利于中锰钢塑性的提升。 展开更多

关键词 中锰钢 κ-碳化物 奥氏体 马氏体转变 力学性能 强化机制

在线阅读 下载PDF 职称材料

船舶锅炉内/外壳材料的本构模型参数获取及抗侵彻性能分析

17

作者 李志豪 高玉波 +4 位作者 孙文彩 喻明让 肖新科 王坤玄 史刘彤 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第23期286-295,共10页

目的获取船舶动力系统设备中增压锅炉内/外壳材料的动态本构模型参数,分析结构在遭受爆炸破片冲击下的抗侵彻性能。方法通过对锅炉外壳材料和内壳材料的力学性能测试,获得了材料的Modified Johnson-Cook(MJC)强度模型参数与Cockcroft-La... 目的获取船舶动力系统设备中增压锅炉内/外壳材料的动态本构模型参数,分析结构在遭受爆炸破片冲击下的抗侵彻性能。方法通过对锅炉外壳材料和内壳材料的力学性能测试,获得了材料的Modified Johnson-Cook(MJC)强度模型参数与Cockcroft-Latham(CL)断裂准则参数;对比试验和有限元模拟结果,在验证材料本构模型有效性的基础上,开展了锅炉内/外壳材料的抗侵彻性能研究。结果得到了破片模拟弹(FSP)侵彻该锅炉外壳和内/外壳的弹道极限,发现FSP垂直侵彻锅炉内/外壳靶板过程中发生了剪切冲塞与延性扩孔,弹头发生磨蚀,靶板正面弹孔边缘翻起唇边,背面有一定凸起;在高速撞击下,FSP的45°斜侵彻基本不受弹头初始侵彻时刻不同的接触作用部位的影响,斜侵彻弹丸发生了更为严重的磨蚀。结论获取的本构模型参数可以用于船舶锅炉抗侵彻有限元仿真,仿真结果对于评估船舶动力系统在破片下的损伤有一定的参考价值。 展开更多

关键词 船舶锅炉 破片模拟弹 抗侵彻性能 本构模型 数值模拟 弹道极限

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于分数阶S面模型的四旋翼轨迹跟踪控制 被引量：4

18

作者 李佳成 陈鹏云 常哲 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期286-292,共7页

四旋翼无人机具有欠驱动、非线性、强耦合的特点。针对四旋翼无人机轨迹跟踪控制中跟踪精度低,抗外界干扰能力弱的特点,通过对四旋翼无人机进行四元数建模,使用误差四元数作为控制器输入,消除了无人机在机动角度过大时的奇点问题,提出... 四旋翼无人机具有欠驱动、非线性、强耦合的特点。针对四旋翼无人机轨迹跟踪控制中跟踪精度低,抗外界干扰能力弱的特点,通过对四旋翼无人机进行四元数建模,使用误差四元数作为控制器输入,消除了无人机在机动角度过大时的奇点问题,提出了一种分数阶S面的控制方法,即将分数阶PID控制与S面控制融合,作为一个新的控制器。轨迹跟踪试验表明,分数阶S面控制器在四旋翼无人机控制模型中的累计误差明显小于分数阶PID,证明了该方法具有抗风扰能力强、跟踪精度高的特点。 展开更多

关键词 四旋翼无人机 四元数 分数阶PID S面控制 轨迹跟踪

在线阅读 下载PDF 职称材料

以离散磨粒为计算单元的面齿轮展成磨削温度场预测方法

19

作者 马晓帆 蔡志钦 +1 位作者 姚斌 陈冠峰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2239-2250,共12页

面齿轮磨削温度场预测中存在两个难题:一是砂轮与面齿轮之间存在复杂的相对运动和接触变化,导致传统的齿轮磨削温度场模型失效;二是以往的磨削温度研究中,大多将砂轮工件接触区域整体作为一个移动带状热源,忽略了磨削接触区域中离散磨... 面齿轮磨削温度场预测中存在两个难题:一是砂轮与面齿轮之间存在复杂的相对运动和接触变化,导致传统的齿轮磨削温度场模型失效;二是以往的磨削温度研究中,大多将砂轮工件接触区域整体作为一个移动带状热源,忽略了磨削接触区域中离散磨粒的微观切削行为,导致磨削温度场的计算精度不高。为解决上述问题,建立了面齿轮的材料去除模型,推导了轮齿材料去除参数的表达式,以砂轮离散磨粒为计算单元,将热流密度的建模与不同磨削阶段(滑擦、犁耕和切削)的磨削力模型相统一,提出了一种磨削温度预测新方法。面齿轮的磨削温度测量实验结果证明了该方法的预测误差为-6.94%~9.29%。同时,分析发现面齿轮展成磨削温度场呈现出明显的离散性、局部封闭性和非线性变化等特征,探讨了这些特征的产生机理。 展开更多

关键词 面齿轮 展成磨削 离散磨粒 温度预测 温度场特征

在线阅读 下载PDF 职称材料

反应破片对带壳装药的冲击效应

20

作者 赵宇峰 段继 冯顺山 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期128-138,共11页

为了研究反应破片对带壳装药的冲击毁伤效应,通过弹道实验和AUTODYN有限元仿真,结合由等效破片初速和等效格尼速度表征的带壳装药各失效等级判据,获得并对比了惰性破片和反应破片冲击下带壳装药的等效破片初速、等效格尼速度、带壳装药... 为了研究反应破片对带壳装药的冲击毁伤效应,通过弹道实验和AUTODYN有限元仿真,结合由等效破片初速和等效格尼速度表征的带壳装药各失效等级判据,获得并对比了惰性破片和反应破片冲击下带壳装药的等效破片初速、等效格尼速度、带壳装药的反应持续时间、鉴证靶破坏情况和炸药层峰值压力,分析了反应破片靶后释能特点对带壳装药失效的影响。结果表明:惰性破片可使带壳装药发生正常爆轰失效;反应破片穿靶后的动能与化学能叠加效应弱,只能使带壳装药发生爆燃失效或爆炸失效,带壳装药的等效格尼速度与格尼速度的比为0.014~0.233,炸药层峰值压力为1.04~3.62 GPa。 展开更多

关键词 反应破片 等效破片初速 等效格尼速度 带壳装药 爆燃

在线阅读 下载PDF 职称材料