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Brilliant Anti-Tank Submunition转平机动的舵效率改进研究

刘骁, 唐胜景, 郭杰

2016, 36(2): 111-116. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.02.001

摘要(1035) PDF(1126)

摘要:
针对Brilliant anti-tank submunition(BAT)舵效率不足,不能有效转入平飞的问题,首先基于气动工程估算的方法计算气动数据,通过与风洞实验数据对比,证明了估算结果的准确性. 估算结果与风洞实验结果同时说明BAT外形舵效率较低,无法提供足够的俯仰过载,弹道仿真进一步表明原外形BAT不能有效地转入平飞. 针对BAT外形舵效率较低的情况,尝试通过对外形的改变来提升舵效率,包括增加弹翼弦长和展长及改变舵位置. 结果表明这些改变均可不同程度上消除原有不足. 进一步研究发现将原副翼舵面改变成尾舵后,可以大幅提升全弹的可用俯仰过载,使BAT机动能力有效提升. 弹道仿真表明外形改进后的BAT可用过载增大,高度变化平滑,可以有效地转入平飞.

强冲击载荷下多孔钛动态力学性能实验及数值模拟

王婧, 任会兰, 郝莉, 宁建国

2016, 36(2): 117-121. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.02.002

摘要(1031) PDF(1676)

摘要:
对多孔钛在强冲击载荷下的动态力学性能进行了实验和数值模拟研究. 通过一级轻气炮分别对孔隙率为30%的试样以及孔隙率为20%的试样进行冲击加载,得到了多孔钛在强冲击载荷下的冲击压力与时间的关系以及其他相关数据. 实验测试结果表明,冲击压力会因试件中孔洞的影响而发生衰减;多孔钛的压力峰值没有产生应力平台,显示出了强烈的衰减特性以及应变率相关的黏弹性特性. 本文同时依据实验,利用有限元程序对多孔钛的平板撞击实验进行了数值模拟,所得到的压力-时间曲线以及其他重要参数与实验值吻合较好.

基于VOF法的近自由面水下爆炸气泡运动数值模拟

李健, 黄红生, 林贤坤, 荣吉利, 项大林

2016, 36(2): 122-127. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.02.003

摘要(1230) PDF(1646)

摘要:
对于近水面水下爆炸气泡的运动特性,在结合SOLA算法差分格式,利用投影算法对气泡的控制方程进行数值求解的基础上,基于VOF法进行了数值模拟,并利用MSC.DYTRAN软件进行仿真分析,通过对两者的分析结果对比研究. 结果表明,基于结合SOLA算法差分格式的投影算法,利用VOF法可对水下爆炸气泡各时刻的运动界面进行较精确的捕捉和重构,从而实现精确追踪水下爆炸气泡脉动全物理过程的运动界面. 同时,也研究了距离参数对气泡坍塌、射流及环状气泡的影响,掌握了距离参数对近水面水下爆炸气泡运动特性的影响.

空间目标碰撞预警摄动因素研究

荣吉利, 谌相宇, 齐跃

2016, 36(2): 128-132. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.02.004

摘要(932) PDF(913)

摘要:
针对解析筛选方法中摄动因素易造成漏报危险时间区间的问题,改进了时间筛选算法. 该方法在时间筛选中,增加了初始窗口修正,并在周期修正中考虑了偏心率摄动. 以2005年发生的空间目标相撞事件为例,在不同的预警时间区间中,讨论了摄动因素对几何筛选的影响,并对比了无摄动、原方法和改进的时间筛选方法得到的危险时间区间. 结果表明,摄动因素可有效降低几何筛选中由接近距离偏小造成错误筛除危险目标的风险,改进后的时间筛选算法比原方法能得到更为完整准确的危险时间区间.

内部爆炸作用下混凝土靶背面临界震塌条件

段卓平, 张海英, 申健, 欧卓成, 黄风雷

2016, 36(2): 133-136. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.02.005

摘要(1093) PDF(775)

摘要:
为研究内部爆炸作用下混凝土靶背面临界震塌条件,采用量纲分析对内部爆炸作用下有限厚混凝土靶背面震塌破坏进行研究,得到了量纲一的临界震塌厚度的工程计算式. 结果表明,当装药密度一定时,随着装药直径或装药长径比的增加,临界震塌厚度也非线性递增,且存在极限临界震塌厚度;研究表明,临界震塌厚度关于装药直径存在第二类自相似.

基于Additive Runge-Kutta方法的激波聚焦起爆高精度数值模拟

王成, 宋清官

2016, 36(2): 137-143. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.02.006

摘要(1046) PDF(986)

摘要:
基于详细氢氧化学动力学模型,建立了描述氢氧爆轰的多组分反应欧拉方程组. 针对建立的反应欧拉方程组,数值方法上采用3阶Additive Runge-Kutta方法对时间项进行积分,采用5阶精度的加权本质无振荡(WENO)格式对空间对流项进行离散,自主研发了大规模高精度计算程序. 该程序能够处理化学反应源项引起的刚性问题,且能节省计算时间和计算内存. 对半球型、半椭球型、圆锥型3种结构形式凹面腔内的激波聚焦起爆过程进行了数值模拟,数值模拟研究得到了不同结构形式凹面腔内的激波聚焦起爆过程.

弹道极限速度试验值异常性检验方法研究

赵晓旭, 王树山, 徐豫新

2016, 36(2): 144-147,152. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.02.007

摘要(1108) PDF(1409)

摘要:
针对基于量纲分析获得弹道极限速度计算模型函数基础上通过若干试验值拟合获得计算模型的方法,研究弹体侵彻靶体试验所获弹道极限速度试验值异常性的检验方法. 根据统计学原理,提出了特定置信水平下标准化残差值在标准正态分布置信区间落入度的弹道极限速度试验值检验方法;同时,进行了3.0,4.5,6.0,7.5,9.0,10.0g共6种质量35CrMnSi钢FSP弹体对4mm和5mm两种厚度典型高强度低合金(HSLA)钢板的侵彻试验,获得了12个弹道极限速度试验值,基于量纲分析及试验数据获得了相应的弹道极限速度计算模型;并以此模型为实例,根据95%置信水平下标准化残差值在(-1.96,1.96)区间落入度进行了弹道极限速度计算模型的检验和修正,研究结果表明所提方法可用于弹道极限速度试验值异常性的检验.

训练对于步伐周期长程相关性的影响研究

李鹏斐, 李孟君, 陈曦, 李孟轩, 唐凯

2016, 36(2): 148-152. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.02.008

摘要(962) PDF(1029)

摘要:
为研究普通人群和受训人群步伐特征的差异,设计静电探测器对两种不同人群样本踏步静电信号进行采集,采用消除波动趋势分析法对步伐周期及其相关序列进行分析,研究步伐训练对于步伐相关性的影响. 研究结果表明,步伐训练使受训人员比普通人员的步伐周期增量幅度序列具有更强的长程相关性,而符号序列具有更强的长程反相关性.

一种基于GMI传感器的载体运动速度检测方法

韩超, 邓甲昊, 叶勇

2016, 36(2): 153-156. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.02.009

摘要(1214) PDF(1228)

摘要:
基于GMI效应磁传感器的高灵敏度、高响应度,提出了一种磁传感器载体运动速度检测算法. 通过在载体上以一定距离安装两个GMI传感器对磁性目标探测,根据探测得到的磁性变化曲线,运用间接互相关算法求得曲线的对应时间差,从而得到载体的运动速度. 通过实验验证,本方法的速度误差可以控制在10%以内,且对数10m/s数量级的载体速度满足其实时性要求.

基于BP神经网络的改进型新奇检测技术诊断大跨度拱桥异常状态

王涛, 张丽莎, 高岩

2016, 36(2): 157-162. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.02.010

摘要(1108) PDF(1239)

摘要:
为了诊断大跨度拱桥的异常状态,使用了基于BP神经网络的改进型新奇检测技术的方法,该方法通过BP神经网络对大量实测数据进行训练,得到桥梁状态正常时的新奇指标,并确定阈值,通过阈值判定是否发生异常. 经实际分析以及实测数据的验证,该方法可以较准确地识别大型桥梁异常情况,并可以定位异常区域,避免了模型误差的影响,大大提高了方法的实用价值,同时降低了漏警、虚报警,使识别结果更为准确,更符合实际要求.

基于人脸运动单元及表情关系模型的自动表情识别

解仑, 卢亚楠, 姜波, 孙铁, 王志良

2016, 36(2): 163-169. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.02.011

摘要(996) PDF(1464)

摘要:
面部表情是人们表达情感和意向最有效、自然、快捷的方式. 表情的发生主体不同,程度不同,导致了表情的自发性. 基于这一难点,建立了一种人脸运动单元(action units,AUs)及面部表情间的概率关系模型,该模型将人脸分为眉眼区域和嘴巴区域两部分,采用Gabor小波提取区域特征,通过K临近(Knearest neighbor,KNN)与贝叶斯网络(Bayesian network,BN)相结合的机器学习算法进行自动AUs表情识别. 这种改进的机器学习算法,通过训练数据以及主观的先验知识进行模型学习,为AUs配以不同的权重,并且根据极大后验概率(maximum a posteriori probability,MAP)选取最优表情. 实验表明,本文所提出的模型对不同主体、不同程度的表情都表现出了较高的识别率,是一种高效且鲁棒性强的自动表情识别系统.

全光纤耦合异步光学采样THz-TDS系统

段国腾, 李林, 崔海林, 张存林

2016, 36(2): 170-174. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.02.012

摘要(1179) PDF(2459)

摘要:
针对传统THz-TDS系统利用机械步进延迟线进行采样扫描的方式获取太赫兹时域谱使得检测信号速度慢等缺点,设计了全光纤耦合快速异步光学扫描THz-TDS系统,该系统利用以锁相环(PLL)和直接频率合成器(DDS)为核心的电子系统精确控制两台飞秒激光器重复频率,使之有较小的固定频差,使两台飞秒激光器的脉冲之间产生周期性呈线性增长的相位延迟,实现了一个脉冲对另一个脉冲的毫秒级快速扫描. 结果表明,该系统对太赫兹脉冲的扫描时间缩短为2ms,实际采样频率可达到1GHz. 有效解决了以往太赫兹光谱检测速度慢、便携性差等问题,从而进一步拓展了太赫兹光谱测量的应用范围.

双相机系统的高分辨率重建

陈锦伟, 赵巨峰

2016, 36(2): 175-180. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.02.013

摘要(1126) PDF(1525)

摘要:
为获取高分辨大视场的目标图像,提出了双相机系统的高分辨重建算法. 根据小视场高/低分辨图像对,学习图像的高频特征,利用线性回归函数表征图像高分辨与低分辨的高频特征映射关系;在小波域实现低分辨、大视场目标图像的超分辨重建,使其达到高分辨、小视场目标图像的分辨率水平;设计了10组双相机系统的仿真实验,并与双三次插值、小波域插值和学习自身的重建等3种流行算法进行对比. 实验结果表明,本文算法取得了最好的重建效果,时间代价也相对较小,并且重建评价指标PSNR比传统双三次插值高约0.26.

激光光斑中心高精度定位算法研究

陈和, 杨志浩, 郭磐, 张寅超, 陈思颖

2016, 36(2): 181-185. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.02.014

摘要(1180) PDF(2469)

摘要:
为提高测风激光雷达系统光学结构能量接收效率,需要对激光雷达系统中的激光光斑中心进行准确定位. 通过对常用亚像素定位算法的分析,利用高斯拟合和矩形区域来对灰度重心定位算法进行优化,提出了激光光斑定位的改进算法,并与已有的算法进行了对比分析,设计并开展了验证试验. 试验结果表明改进算法比已有传统算法对激光光斑的定位准确性大幅提高,最大限度地减小光斑形状的不对称所导致的误差,对于光能量分布中心的估计也更为准确,是一种切实可行的光斑中心定位算法.

城区机载激光雷达点云数据与航空影像的多尺度配准方法

陈思颖, 王晓鲁, 张寅超, 陈和, 郭磐

2016, 36(2): 186-190. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.02.015

摘要(1128) PDF(1298)

摘要:
提出了一种激光雷达(LiDAR)点云数据和航空影像的多尺度配准方法. 该方法采用渐进式的配准策略,利用面形态学的方法构建尺度空间. 配准过程分为两部分:在大尺度下利用面片特征进行配准;在小尺度下利用直线特征进行配准. 渐进式的配准策略简化搜索匹配的直线特征的过程,提高了自动化程度,构建基于面形态学的尺度空间提高了配准元的提取精度. 最后,通过实验验证了方法的可行性.

基于二维伽马函数的光照不均匀图像自适应校正算法

刘志成, 王殿伟, 刘颖, 刘学杰

2016, 36(2): 191-196,214. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.02.016

摘要(1980) PDF(6305)

摘要:
提出了一种基于二维伽马函数的光照不均匀图像自适应校正算法. 利用多尺度高斯函数提取出场景的光照分量,然后构造了一种二维伽马函数,并利用光照分量的分布特性调整二维伽马函数的参数,降低光照过强区域图像的亮度值,提高光照过暗区域图像的亮度值,最终实现对光照不均匀图像的自适应的校正处理. 通过与经典算法对比表明,本文算法可以更好地降低光照不均匀对图像的影响,提高图像的质量.

具有兼职的维修工随机退化模型

张权, 崔利荣, 韩旸

2016, 36(2): 197-200. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.02.017

摘要(935) PDF(928)

摘要:
研究具有一个维修工的可修系统,且这个维修工有多个兼职工作. 如果系统失效并且维修工在做兼职工作,则该系统将等待维修直到这个维修工可用,当这个维修工可用时,本系统具有优先权. 维修后,本系统不能修复如新. 在这些假设下,建立模型,利用几何过程和补充变量法,推导了一些重要的可靠性指标,包括可靠度、可用度、失效发生率等. 最后,通过数值算例验证得到的结果.

Stein方程数值解的黎曼梯度算法

段晓敏, 赵新玉, 孙华飞

2016, 36(2): 201-204. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.02.018

摘要(1226) PDF(2327)

摘要:
基于正定矩阵流形的信息几何结构, 使用黎曼梯度算法来获得Stein方程的数值解. 利用弯曲的黎曼流形上的测地距离作为算法的目标函数,并将流形上的测地线作为算法的收敛路径. 通过数值实验讨论了算法的步长和收敛速度的关系,从而得到算法的最优步长.

正定Hermite矩阵流形上代数Lyapunov方程的信息几何算法

邵水布, 张二川, 孙华飞

2016, 36(2): 205-208. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.02.019

摘要(977) PDF(1165)

摘要:
对于正定Hermite矩阵流形上的代数Lyapunov方程A^HX+XA+P=0, 基于流形的黎曼几何结构, 作者以矩阵-A^HX+XA和P之间的测地距离为目标函数, 提出了代数Lyapunov方程数值解的信息几何算法. 最后,给出了正定Hermite矩阵流形上的代数Lyapunov方程的数值模拟结果.

半固态搅拌摩擦焊温度场分析及组织验证

姬书得, 温泉, 马琳, 岳玉梅, 杨鹏, 吕赞

2016, 36(2): 209-214. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.02.020

摘要(1103) PDF(1180)

摘要:
为避免由材料流动不足而导致的焊接缺陷以及降低焊接过程中的作用力,提出了半固态搅拌摩擦焊. 本文以2024-T3铝合金为研究对象,进行了焊接过程中温度及显微组织分析. 温度的模拟及测量结果表明:当搅拌头的旋转速度为1600r·min^-1、焊接速度为150mm/min时,稳态时焊核区的温度峰值达到了518℃,超过了焊材的固相线. 空冷条件下常规搅拌摩擦焊与水冷条件下的半固态搅拌摩擦焊焊核区的显微组织对比结果表明,利用搅拌头摩擦产热的方法可使搅拌区呈现液态金属母液中均匀悬浮着近似球形晶粒的半固态组织.

CuO/CeO₂催化剂在温度变动过程中的CO-PROX催化性能

高志明, 宋晓媛, 马宏伟, 张强

2016, 36(2): 215-220. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.02.021

摘要(1399) PDF(1911)

摘要:
采用浸渍方法制备不同Cu/Ce原子比的CuO/CeO₂催化剂,用于富氢气体中CO优先氧化反应(CO-PROX),考察其在温度变动情况下的催化性能. 利用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)方法对反应前后催化剂样品进行了表征. XRD测试表明,催化反应后的催化剂中有金属Cu⁰生成. 这与文献结果一致. 与不含CO₂的情况比较,当模拟富氢气体中含有CO₂时,低温段催化活性明显下降. Cu/Ce原子比为10%的催化剂在温度变动过程中具有较稳定的催化性能.

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2016年第36卷第2期

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