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蔺伟, 回岩, 王成, 黄风雷

2015, 35(6): 551-555. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.001

摘要(778) PDF(805)

摘要:
为研究长直管道中体积分数对瓦斯爆炸的影响以及瓦斯爆炸火焰的传播特征,进行了有无障碍物条件下不同体积分数的瓦斯爆炸实验,用高速摄影仪拍摄火焰阵面发展的过程. 实验结果表明,火焰在密闭管道中传播经历了多次振荡的过程,这是火焰前方未燃气体在压缩波的作用下形成湍流所致;瓦斯的体积分数对最大火焰速度和火焰最大传播距离有很大的影响;得出了障碍物对火焰的传播有加速作用,接近当量体积分数的瓦斯爆炸火焰传播速度最快,在一定条件下会发生爆燃转爆轰.

BIC实验的数值模拟研究

赵梓君, 毕世华

2015, 35(6): 556-559. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.002

摘要(755) PDF(820)

摘要:
为研究低速撞击作用下炸药点火机理,采用非线性动力学LS-DYNA程序和Visco-SCRAM本构模型数值模拟弹道撞击室实验. 计算得到了5.35 m/s初始撞击条件下炸药发生点火反应,与文献中的实验结果比较吻合. 计算结果表明,炸药整体温升并不能导致其点火反应,而裂纹面摩擦生热形成热点能使炸药发生点火反应,计算结果可为低速撞击条件下炸药装药发生非冲击点火反应机理提供新的依据和支撑.

基于曲边平面谱单元的弹性波传播分析

徐超, 王腾

2015, 35(6): 560-565,570. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.003

摘要(983) PDF(613)

摘要:
针对现有的谱单元多将单元几何边界考虑为直线或平面,对具有复杂曲线或曲面形状的结构几何离散近似误差较大,从而影响了弹性波传播分析精度的问题,推导了一种亚参数曲边平面谱单元,对单元几何形状采用二次插值,对位移场函数可采用高于二阶的任意阶插值,并讨论了一般高次曲边/曲面谱单元的推导方法. 以矩形平面结构中的波传播分析为例,对比了曲边谱单元、直边谱单元及常规有限元的数值模拟结果,验证了单元的有效性. 以具有曲线边界的圆环结构中的波传播分析为例,对比了采用曲边和直边谱单元数值模拟结果的差异. 结果表明,采用直边单元近似曲边结构,由于几何误差较大,弹性波传播分析结果误差较大;曲边单元能够获得更好的模拟精度.

几种炸药水下爆炸能量损失特性分析

秦健, 艾东民, 吴成, 安丰江, 段继

2015, 35(6): 566-570. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.004

摘要(1158) PDF(1090)

摘要:
针对炸药水中爆炸能量损失特性,通过水下爆炸试验,测定了TNT,RS211,RBUL,GUHL,RS3-4等水下爆炸时的超压、冲击波能、气泡能等冲击波性能参数. 对试验结果进行相似分析,得到了超压以及冲击波能的衰减规律,同时分析了装药的水下爆炸的能量输出结构及其能量损失特性. 结果表明,RS211和RS3-4具有较高冲击波超压峰值,而RBUL、GUHL衰减较为缓慢,RBUL、GUHL水下爆炸能量可到达约1.8倍TNT当量. 5 kg炸药水下爆炸时,在0～3 m处,总能量损失Δe_d呈现抛物线形式的增长;在3 m之后呈现线性增长;5 m之后为理想冲击波状态.

两类涡轮激波结构及演化规律研究

季路成, 马伟涛, 冯福金

2015, 35(6): 571-575. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.005

摘要(917) PDF(1462)

摘要:
针对收缩、收缩-扩张两类涡轮叶栅中激波结构及其演化规律的问题,采用数值模拟的方法研究得到了两类叶栅在变工况下的流场等马赫数云图及叶表马赫数分布,经分析获得了关于收缩、收缩-扩张叶栅在超跨音工况下激波结构主要差别的认识及激波附面层分离的基本判别准则,即激波前后压比达到1.4时附面层将发生分离.

尾裙对弹体斜侵彻混凝土薄靶弹道的影响规律研究

马兆芳, 段卓平, 欧卓成, 黄风雷

2015, 35(6): 576-579,584. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.006

摘要(970) PDF(1113)

摘要:
为研究尾裙设计在弹体斜侵彻混凝土薄靶后的姿态影响,采用LS-DYNA软件,模拟了不同半锥角尾裙弹以不同初始倾角贯穿混凝土薄靶的过程,分析了侵彻过程中各阶段弹体姿态变化特征,得到了弹体过靶后倾角、攻角和角速度变化规律. 结果表明,尾裙的设计有助于减小弹体的攻角和角速度,有利于保持弹体斜侵彻混凝土薄靶时的弹道稳定.

基于多运动场耦合的转向系统多目标优化设计

石博强, 唐歌腾, 余国卿, 张文明

2015, 35(6): 580-584. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.007

摘要(989) PDF(690)

摘要:
考虑悬挂缸的动刚度特性及轮胎的非线性特性,将转向机构、悬挂、轮胎三运动场进行耦合处理,建立转向系统多目标优化数学模型,对400 t重型矿用自卸车转向系统进行更精确地优化设计. 应用物理规划法,构建转向系统物理规划优化设计模型,通过遗传算法进行模型求解及初步筛选,最后对车辆进行紧急双移线试验,仿真分析其操纵稳定性,实现转向系统优化解集合的最终筛选,为最优解的确定提供了一种新方法.

考虑一阶驾驶仪动力学的角度控制最优制导律

王辉, 王江, 王延东, 杨盛毅

2015, 35(6): 585-591. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.008

摘要(1326) PDF(969)

摘要:
为研究考虑驾驶仪动力学的最优制导律,构造了引入一阶驾驶仪动力学的导弹运动方程. 基于带终端状态约束的最优控制问题,将传统的目标权函数扩展为导弹剩余飞行时间负n次幂的形式,推导得到考虑一阶驾驶仪动力学的最优制导律通用表达式. 通过将目标函数的终端状态权系数选为无穷大,化简得到考虑一阶驾驶仪动力学的角度控制最优制导律OIACGL-1,并讨论了OIACGL-1的两种简化形式. 引入落角约束和初始方向误差,分析了OIACGL-1系统的归一化加速度特性;分析指出,OIACGL-1系统在n≥0时的终端加速度指令严格为0,对应的终端加速度响应近似为0.

自抗扰三回路过载驾驶仪的设计

孙明玮, 徐琦, 陈增强, 张德贤

2015, 35(6): 592-596. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.009

摘要(932) PDF(955)

摘要:
对传统过载三回路驾驶仪的结构进行了改进,在保持内环阻尼回路、增稳回路的基础上,将外环过载回路设计成自抗扰控制形式. 通过扩张状态观测器的动态估计与补偿作用,提高了对于系统不确定性的鲁棒性,同时保持了三回路控制体制适于对静不稳定弹体增稳、快速性较强等优点. 针对一个基准的非线性时变对象过载控制问题,通过非线性数值仿真对传统三回路驾驶仪和自抗扰三回路驾驶仪进行了分析比较,仿真结果表明自抗扰三回路驾驶仪在鲁棒性能方面优于传统的设计方法.

空间隔振器协调控制策略研究

张永亮, 郭百巍, 孟秀云

2015, 35(6): 597-600. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.010

摘要(1042) PDF(680)

摘要:
针对非正交Stewart隔振平台各通道之间存在强烈耦合特性问题,提出了非正交Stewart隔振平台的协调控制策略. 首先建立了六自由度非正交Stewart隔振平台模型,根据简化的模型设计了协调控制算法;并针对控制器所需的输入不易获得的问题,设计出状态观测器以获得控制器所需要的输入. 仿真结果表明,该算法显著提高了非正交Stewart的隔振性能.

基于零力矩点的四足机器人非平坦地形下步态规划与控制

王立鹏, 王军政, 赵江波, 陈光荣

2015, 35(6): 601-606. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.011

摘要(1393) PDF(2077)

摘要:
为提升四足机器人在非平坦地形中的行走能力,根据零力矩点理论分析机器人行进过程的稳定条件,利用稳定裕度的概念,在支撑多边形中求取最优稳定点来规划零力矩点. 为避免walk步态中频繁调整躯干姿态导致的能耗和行进速度损失,提出了在次优支撑三角形中求取最优稳定点的方法. 针对斜坡地形中机器人运动性和稳定性的矛盾,设计了综合性能更高的躯干姿态和支撑点位置. 为适应不同坡度和躯干角度,通过对零冲击足端轨迹规划方法进行改进,实现了以目标支撑点为中心的斜坡零冲击规划目标. 仿真试验结果表明,该规划控制方法能够实现机器人在不同斜坡中的稳定行走.

气动人工肌肉驱动仿人肩关节机器人的设计及力学性能分析

刘昱, 王涛, 范伟, 王渝, 黄清珊

2015, 35(6): 607-611. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.012

摘要(1119) PDF(1203)

摘要:
柔索驱动球关节机器人采用柔索替代连杆作为机器人的传动元件,结合了并联机构和柔索传动的优点. 文中提出了一种新型带有万向球轴承的仿人肩关节并联机器人,它由多支气动人工肌肉驱动,由于万向球驱动机构的引入,机器人可实现空间的三维转动. 介绍了该机器人的机构构型,并对其进行了力学性能分析. 该机器人的运动范围及负重能力达到并超过了人体肩关节性能指标的1/2. 相比其他并联机器人,该设计具有结构简单、旋转范围大、输出力矩大等特点.

气溶胶粒子的吸收对散射光强的影响

张寅超, 杨健, 陈和, 陈思颖, 郭磐, 刘立娜

2015, 35(6): 612-615,651. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.013

摘要(1246) PDF(1938)

摘要:
研究了气溶胶粒子的球形和旋转椭球两种模型的吸收效应对散射光强分布的影响. 文中使用Mie散射理论和T矩阵两种方法,分别得到了球形粒子和旋转椭球粒子对正入射的偏振光和非偏振光散射的散射光强随散射角的变化关系,同时,给出了气溶胶粒子的吸收效应对后向散射光强影响的仿真结果. 根据计算出的结果模拟得到了后向散射光强与球形气溶胶粒子的吸收效应成指数关系,而与旋转椭球气溶胶粒子吸收效应成非线性变化关系.

探测对流层底部CO₂廓线振动拉曼激光雷达定标实验

赵培涛, 周建坤, 曹开法, 胡顺星

2015, 35(6): 616-620. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.014

摘要(904) PDF(681)

摘要:
基于振动拉曼散射原理,研制了可探测对流层底部大气CO₂浓度分布的激光雷达系统,结合三维光学扫描系统的使用,该激光雷达具备了三维扫描功能,能够实现大气CO₂浓度的空间分布监测. 结合该激光雷达能够实现三维扫描的特点,提出了振动拉曼激光雷达新的定标方法,开展了激光雷达定标实验,实现了该雷达系统的准确定标,从而获得了合肥地区CO₂廓线结果. 对提出的定标实验结果的不确定性进行分析,得出该方法的不确定度为1%,证明了该定标实验方法的可靠性.

基于可见光源与独立成分分析法的实时人眼检测系统

于明鑫, 王向周, 林英姿, 王渝

2015, 35(6): 621-626. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.015

摘要(850) PDF(743)

摘要:
提出一种基于特征与外貌混合检测确定人眼区域的实时人眼检测方法. 首先,依据可见光源在人眼角膜上反射形成耀点特性,通过图像处理算法提取潜在耀点位置,利用人眼几何特征的确定可能人眼候补区域;然后,提取人眼数据库中具有不同外貌特征的200幅人眼图像,采用FastICA算法估计出提取人眼图像的有效成分分析(ICA)基向量;最后,通过计算人眼候选区域在基向量上投影角度判断出左、右人眼区域准确位置. 实验结果表明,在人脸面部旋转、佩戴眼镜、大范围头部运动和不同光照强度下,实时人眼检测具有较高的检测正确率和较好的鲁棒性.

基于联合调频傅里叶变换的步进频雷达目标运动的补偿

崔应留, 罗文茂, 王德纯

2015, 35(6): 627-633. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.016

摘要(1166) PDF(699)

摘要:
针对频率步进雷达目标成像过程中运动参数精确估计及补偿问题,提出了基于脉间和脉内联合调频傅里叶变换的参数估计方法. 目标回波信号与本振信号混频后看作线性调频信号,将其作调频傅里叶变换,并在脉组间进行相干累积. 通过对调频率的搜索得到目标速度的精确估计,从而实现了低信噪比下目标运动的补偿. 由于该方法在调频傅里叶变换过程中,频率维采用了IFFT操作,运算效率较高. 计算机仿真结果进一步表明了该方法的有效性和实用性.

基于区域分割和引导滤波的多聚焦图像融合

李笋, 汪渤, 周志强, 踪华, 王海罗

2015, 35(6): 634-638,643. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.017

摘要(1663) PDF(1756)

摘要:
针对多聚焦图像可能出现局部配准不理想的情况,提出了一种基于区域分割和图像引导滤波的失配准鲁棒多聚焦图像融合算法. 首先通过构造基于结构张量的聚焦评价函数,对每幅输入图像进行聚焦度评价;然后建立包含图像聚焦度的全局能量函数,并通过Graph Cut算法分割出每幅图像的聚焦区域;最后利用图像引导滤波对每个聚焦区域进行细化得到每幅图像的融合权重,在梯度域上进行图像复原得到融合图像. 实验结果表明,该方法不仅可以在多聚焦图像失配准的情况下进行图像融合,而且有效地保持了图像的边缘,在主客观评价指标上均有较大的提升.

基于非均等排序集抽样的符号检验

张良勇, 徐兴忠, 董晓芳

2015, 35(6): 639-643. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.018

摘要(943) PDF(695)

摘要:
为检验未知总体的中位数,提出基于非均等排序集抽样的符号检验.通过比较符号检验的Pitman效率,表明非均等排序集抽样效率高于排序集抽样和简单随机抽样. 考虑到非均等排序集样本独立但不同分布,提出与秩次有关的加权符号检验,具体给出使检验效率达到最大的权数,并证明出最优权数具有适应任意分布性. Pitman相对效率的计算结果表明,非均等排序集抽样下最优加权符号检验优于排序集抽样下最优加权符号检验. 最后,对阔叶松树的一组真实数据进行了实际应用.

有限型共变系统的交叉积

辛巧玲, 蒋立宁, 职平

2015, 35(6): 644-646. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.019

摘要(752) PDF(720)

摘要:
交叉积是通过共变系统生成von Neumann代数的有力工具. 经典情形下, von Neumann代数交叉积的作用空间非常抽象. 为使其作用空间更加简单, 定义了有限型共变系统, 通过这个系统构造的von Neumann代数与经典情形同构,从而给出有限型共变系统交叉积的简明刻画.

L^p(I,E)上的最佳联合逼近

王杰, 李庆法, 阴立波

2015, 35(6): 647-651. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.020

摘要(958) PDF(937)

摘要:
设G是Banach空间E的自反子空间,L^p(I,E)(1≤p<∞)表示定义在区间I=[0,1]上且值域为E的所有p-Bochner可积函数构成的空间. 给出R^m(m≥2)上的一个范数N(·,…,·),其中N在集合R₊^m上的每一坐标是非减的,证明L^p(I,G)是L^p(I,E)上的N-联合逼近.

冷却方式对过冷压制PEN单聚合物复合材料的影响

王建, 陈晋南, 代攀

2015, 35(6): 652-655. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.021

摘要(1109) PDF(921)

摘要:
为研究冷却方式对聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)单聚合物复合材料(SPC)的影响,分别采用了随机冷却、骤冷和自然冷却的方式,过冷压制成型了PEN SPC样品;使用DSC热分析法确定了冷却速度对PEN基体的影响;使用万能试验机比较了PEN SPC样品的力学性能. 研究结果表明:随机冷却的方式得到的PEN SPC的拉伸强度最小,拉伸模量最高,是由冷却速度慢导致结晶引起的;骤冷的方式得到的拉伸模量最低,是由冷却速度过快导致无定形引起的;自然冷却方式得到的拉伸强度最高,是由于适中的冷却速度有利于基体渗透.

新型磺酰类醛糖还原酶抑制剂的合成及活性研究

张淑贞, 朱长进

2015, 35(6): 656-660. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.06.022

摘要(1050) PDF(1140)

摘要:
以2,4-二甲苯胺为原料,设计并合成了一系列环外磺酰胺(酯)类衍生物,对目标化合物的醛糖还原酶(ALR2)抑制活性进行了测定,并利用分子对接方法研究了抑制剂与醛糖还原酶蛋白的结合模式. 结果显示环外磺酰类化合物8a-d, 12a-b, 16a-b具有良好的体外醛糖还原酶抑制活性,分子模拟预测其能与酶蛋白的活性位点空腔较好结合. 化合物8a-d是一类新型醛糖还原酶抑制剂,活性良好,并可作为先导化合物探索活性更高的醛糖还原酶抑制剂.

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2015年第35卷第6期

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