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2018, 38(12): .

摘要(605) PDF(450)

摘要:

2018, 38(12): .

摘要(507) PDF(317)

摘要:

异型截面弹芯垂直侵彻半无限靶板

王晓东, 高光发, 杜忠华, 朴春华

2018, 38(12): 1211-1216. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.12.001

摘要(814) PDF(405)

摘要:
为研究非圆截面长杆弹的侵彻特性，对长径比为20的圆形、三角形、正方形截面的三种长杆弹对半无限靶的垂直侵彻进行数值模拟，通过已有的实验结果对仿真结果进行验证，并利用数值模拟拓展研究长径比为5、10、15的3种截面形状的长杆弹以及长径比为20的正五边形和正六边形对靶板的侵彻威力，结果表明：异型截面弹在大长径比、高着靶速度条件下具有更优的侵彻威力，其中正三角形截面弹在几种正多边形截面弹中侵彻威力更优；提出弹芯的截面形状因子H，并基于销蚀长杆侵彻模型Alekseevskii-Tate模型，建立了异型截面弹对半无限靶侵彻深度的计算公式.

超高速碰撞成坑特性分子动力学模拟

巨圆圆, 张庆明, 龙仁荣, 武强, 龚自正

2018, 38(12): 1217-1221. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.12.002

摘要(1125) PDF(592)

摘要:
基于开源分子动力学程序LAMMPS，对直径为4.86 nm的球形铝弹丸以10 km/s超高速撞击半无限厚铝靶进行模拟.弹坑形成的物理过程与超高速碰撞宏观现象相似，弹坑深度与宏观经验公式计算结果基本一致，获得了弹丸头部相对于碰撞点的位移随时间的变化规律；分析了靶板中冲击波传播特性，碰撞初期冲击波阵面传播速度达到12 km/s，随后冲击波传播速度逐渐减小，接近于弹性波速；弹坑周围观测区发生熔化相变，熔化时间持续0.07 ps，熔化层厚度为2.9 nm；弹坑周围观测区冷却速率达到10¹⁵K/s量级，抑制了原子重结晶，最终呈现为固相非晶结构.

近爆场下固支铝合金圆板的动态响应研究

解江, 姜超, 周书婷, 李翰, 冯振宇

2018, 38(12): 1222-1230. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.12.003

摘要(910) PDF(419)

摘要:
对2024-T3铝合金圆板在近爆场下进行了爆炸冲击试验，利用Henrych经验公式与有限元法分别进行了计算和数值模拟，对比了近爆场的冲击波超压，考察了铝合金圆板的动态响应特性与变形失效模式，分析了药量及爆距的影响.结果表明：在爆炸冲击载荷的作用下，随着载荷的增强，即随着药量的增大、爆距及比例距离的减小，固支铝合金圆板呈现出3种变形失效模式、塑性变形、中心拉伸破孔失效、中心破孔，并发生圆板开裂；塑性变形首先在铝合金圆板的固支边界处产生，随后迅速扩展到板中心区域；随着比例距离的减小，发生中心拉伸破孔板的破孔尺寸逐渐增大，而发生边界拉伸断裂板的鼓包程度逐渐减小.

不同初始孔隙率混凝土的声发射试验及损伤分形特征分析

刘京红, 杨跃飞, 谢剑, 刘永建

2018, 38(12): 1231-1236. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.12.004

摘要(755) PDF(327)

摘要:
为探索混凝土声发射信号特征参数与其损伤的演化关系，对单轴多级循环加载条件下的不同初始孔隙率混凝土试件进行了声发射试验.引入活跃系数对声发射现象发生的活跃程度进行表述，提出基于声发射能量评价混凝土服役状态的方法，分形理论分析了混凝土破坏过程中声发射能量分形维数（关联维数）的演化特征.结果表明：不同初始孔隙率混凝土试块声发射能量和声发射能量关联维数随加载进程的变化趋势基本相同，失稳破坏的临界位置相当.在混凝土破坏过程中，当声发射能量峰值下降后再次激增、能量均值超过100 m V· ms且活跃系数在20~70范围内连续放缓的现象出现时，预示混凝土材料的破坏.声发射能量关联维数随加载进程下降表明出现损伤，持续下降后并呈水平趋势，标志混凝土结构临近极限承载力.

地铁浅埋隧道爆破振动效应试验与数值模拟研究

石连松, 高文学, 王林台

2018, 38(12): 1237-1243. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.12.005

摘要(646) PDF(316)

摘要:
以新疆乌鲁木齐市地铁1号线东线隧道中营工-小西沟区间段为工程背景，对地铁浅埋隧道爆破振动进行了多次监测试验，发现地铁浅埋隧道地表掌子面前后16 m监测范围内存在空洞效应现象，随着与掌子面距离由小变大，空洞效应现象出现先增强后减弱的趋势直至最后消失；运用LS-DYNA程序，采用拉格朗日算法和完全重启动相结合的方法对地铁浅埋隧道爆破振动进行数值模拟，也得出了地铁浅埋隧道地表掌子面前后存在空洞效应现象的结论，空洞效应现象存在的区域为掌子面两侧10 m范围内，空洞效应现象在掌子面两侧6 m处最为显著.通过将掏槽孔装药一次爆破调整为多分段爆破，减小了掏槽孔单段起爆药量，降低了掏槽孔爆破产生的地表振动效应.

步枪弹侵彻明胶的空间弹道模型和实验研究

莫根林, 金永喜, 王雪娇, 李忠新, 吴志林

2018, 38(12): 1244-1251,1295. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.12.006

摘要(897) PDF(368)

摘要:
为研究刚性步枪弹侵彻人体组织的致伤机理，以弹道明胶作为人体组织的替代物，通过在速度坐标系中分析弹头所受阻力、升力和转动力矩关于攻角和速度的定量关系，建立了步枪弹侵彻明胶的空间弹道模型.利用镜面反射系统开展了7.62 mm步枪弹和5.80 mm步枪弹侵彻明胶的实验研究，并通过直接线性变换法获得了两种步枪弹侵彻明胶的水平位移、竖直位移、侧向位移、俯仰角和偏航角.分析研究表明：弹头侵彻明胶的平动和转动均是空间运动；弹道模型能较好地模拟实验步枪弹侵彻明胶的空间运动规律；随弹头质量和赤道转动惯量的增加，弹头的能量消耗增加；极转动惯量对弹头的能量消耗过程几乎没有影响.

正烷烃液体云雾最小点火能实验研究

刘雪岭, 张奇

2018, 38(12): 1252-1255,1320. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.12.007

摘要(693) PDF(366)

摘要:
针对可燃液体云雾在化工安全生产过程中爆炸敏感性的问题，进行了正烷烃（正己烷/正庚烷/正辛烷/正癸烷）云雾最小点火能变化特征规律的实验研究.利用自行研发的瞬态云雾浓度粒径测量系统和20 L云雾爆炸参数测量系统分别得到汽、液两相云雾浓度粒径和点火实验测量结果.研究结果表明：正烷烃云雾最小点火能均大于其相应纯气相最小点火能；随着云雾粒径的增加，最小点火能呈指数性增长，在0~40μm粒径范围内，最小点火能随粒径增加了2个数量级.

基于CNN的粒子滤波目标跟踪算法研究

李位星, 马维亮, 田卉, 潘峰, 纪昱锋

2018, 38(12): 1256-1262. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.12.008

摘要(755) PDF(464)

摘要:
针对复杂场景下目标跟踪算法存在的跟踪目标丢失漂移等问题，提出一种粒子滤波框架下基于卷积神经网络（convolutional neural network，CNN）的目标跟踪算法.该算法采用CNN提取跟踪目标的高层语义特征，并引入离线训练方式，提高训练效率以及特征提取的泛化能力；利用粒子滤波算法框架，实现目标运动状态的有效估计；同时采用长时与短时两种更新策略，并引入困难样本挖掘的在线训练方式，以适应目标外观变化与背景干扰等复杂情况.仿真实验结果表明本文算法能有效适应遮挡、光照、剧烈运动等场景.与多个当前的跟踪算法在公开测试样本下进行了结果比较和分析，验证了本算法在解决跟踪目标丢失漂移等问题上的有效性.

基于人工神经网络动态标定算法的低成本视线追踪系统

王向周, 张新, 郑戍华

2018, 38(12): 1263-1268. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.12.009

摘要(797) PDF(385)

摘要:
针对视线追踪系统成本高、标定算法复杂的问题，研究了一种低成本视线追踪系统.系统采用低成本网络摄像头，采集到的图像首先采用Haar-like特征与肤色结合算法来进行人脸检测，并利用主动表现模型算法和光流法定位并跟踪人脸特征点；然后利用梯度向量法进行瞳孔中心检测；为了提高系统精度和鲁棒性，提出了一种人工神经网络的动态标定算法.实验表明，视线追踪系统不仅具有很好的鲁棒性，而且具有较高的精度，在头部静止的情况下平均误差为1.34°，在头部运动的情况下平均误差为3.26°.

基于摆腿回缩的4足机器人运动优化研究

沈伟, 柴长坤

2018, 38(12): 1269-1275. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.12.010

摘要(788) PDF(325)

摘要:
为了提高4足机器人的运动性能，对其运动过程中的摆腿回缩现象进行了研究.首先基于弹簧负载倒立摆模型完成了机器人的建模，分析了不同摆腿回缩率对机器人能量损失、摩擦、冲击等性能指标的影响；然后利用统一目标法，推导了多性能指标下的综合最优摆腿回缩率，并基于最优摆腿回缩率为研究对象规划出了一条合适的贝塞尔轨迹.仿真结果表明，摆腿回缩率的优化对机器人的能量损失、摩擦和冲击等性能具有较大的提升作用.

光纤法-珀腔声传感器温度特性研究

程进, 王娜

2018, 38(12): 1276-1281,1288. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.12.011

摘要(756) PDF(488)

摘要:
利用低精细度法-珀干涉原理，建立了光纤法-珀腔声传感器的温度数学模型，包括干涉光谱随温度变化的关系和声传感器输出信号随温度变化的关系.利用建立的温度数学模型，并通过仿真分析和实验验证，分析了影响光纤法-珀腔声传感器温度特性的关键-材料的热膨胀系数差异.提出复合光纤插芯结构，获得较大的热膨胀系数，以补偿腔长的变化，从而使光纤法-珀腔声传感器具有良好温度适应性.对采用复合光纤插芯的光纤法-珀腔声传感器进行了测试，测试结果表明，在-20~+40℃温度范围内，该传感器具有良好的温度适应性.

基于DSC-LS的加速度计动态模型参数辨识

魏青轩, 王建林, 韩锐, 于涛, 赵利强

2018, 38(12): 1282-1288. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.12.012

摘要(778) PDF(311)

摘要:
加速度计动态模型参数辨识对提高振动与冲击动态测试和动态分析精度等具有重要作用.针对加速度计动态模型参数频域辨识方法中栅栏效应对参数辨识精度的影响，提出了一种基于离散频谱校正-最小二乘（DSC-LS）的加速度计动态模型参数辨识方法，该方法利用H₁估计获得零频点坐标，并将FFT+FT离散频谱校正与LS方法相结合，高精度估计出谐振点坐标，然后通过特征点坐标计算加速度计动态模型参数.实验结果表明，该方法能够有效消除栅栏效应对加速度计动态模型参数辨识的影响，具有较高的加速度计动态模型参数辨识精度和抗低频窄带噪声干扰性能.

动态扭振法对HTPB/TDI体系固化过程的研究

李国平, 吴书宝, 马松, 姚维尚, 罗运军

2018, 38(12): 1289-1295. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.12.013

摘要(619) PDF(357)

摘要:
采用动态扭振法研究HTPB/TDI体系的固化过程，获得体系在80，90，100，110℃下时扭矩随固化时间变化关系，发现HTPB/TDI的固化过程分为3个阶段：第1个阶段为液态到凝胶点阶段；第2阶段为凝胶点到高弹态阶段；第3阶段为硬化点到固化终点阶段.根据Flory凝胶化理论计算得到HTPB/TDI体系在TPB催化时固化反应活化能为1.58 kJ/mol，与傅里叶变温红外法根据Arrhenius公式求得的41.98 kJ/mol基本一致.通过ATR漫反射红外对HTPB/TDI胶片进行氢键分析，证实的确发生动态扭振法所得到的固化第3阶段.

TiAlN/AlON纳米多层涂层组织及性能研究

阎红娟, 刘峰斌, 李喜朋, 杨菲菲

2018, 38(12): 1296-1301. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.12.014

摘要(709) PDF(366)

摘要:
研究AlON层厚度对TiAlN/AlON纳米多层涂层显微组织和性能影响.使用磁控溅射技术在高速工具钢（W6Mo5Gr4V2）上制备TiAlN/AlON纳米多层涂层，使用X射线衍射仪（XRD）、显微硬度计、通用表面测试仪表征和分析纳米多层涂层的组织和性能.结果表明：在TiAlN模板的作用下，非晶体的AlON转变为晶态，与TiAlN形成共格外延生长，使纳米多层涂层出现了超硬现象.当AlON层厚度为0.81 nm时涂层硬度最高，达到3 769.6 HV，比TiAlN单层涂层显微硬度提高了60.37%；之后随着AlON层厚度增加，硬度下降.当AlON层厚度为0.81 nm时，涂层抗刮性和摩擦磨损性能也达到最好.

末端交联准理想无规3,3-二叠氮甲基氧丁环-四氢呋喃共聚醚弹性体应力应变特性

翟进贤, 赵翰鹏, 干效东, 郭晓燕

2018, 38(12): 1302-1307. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.12.015

摘要(920) PDF(422)

摘要:
聚合物应力应变特性与其应变过程聚集态演化密切相关，而有关应变诱发聚合物结晶研究多集中在均聚物与聚酯方面.以3，3-二叠氮甲基氧丁环（BAMO）和四氢呋喃（THF）等摩尔比准理想无规共聚醚端羟基3，3-二叠氮甲基氧丁环-四氢呋喃预聚物（PBT）为研究对象，利用氨基甲酸酯反应制备了末端三维交联PBT弹性体.变温力学性能测试表明PBT弹性体拉伸强度和延伸率由60℃时0.72 MPa，72%升至-40℃时16.2 MPa，740%，拉伸强度和延伸率随温度下降而单调上升；低于-20℃时弹性体拉伸强度和延伸率随温度下降迅速增加.理论分析表明，-40℃时弹性体网链沿应变方向取向，网链中BAMO微嵌段在应变320%处诱发结晶，增强分子链间相互作用，提高了PBT弹性体力学性能.定应变循环拉伸测试表明，PBT弹性体拉伸强度随循环次数增加而逐渐下降，低温、高应变下的拉伸强度高度依赖于弹性体拉伸前的有效网链密度.

热氧化环境对微米铝镁合金粉活性的影响

刘洋, 任慧, 孙亚伦, 焦清介

2018, 38(12): 1308-1313. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.12.016

摘要(761) PDF(334)

摘要:
为研究热氧化环境对微米铝镁合金粉活性的影响，研究了雾化微米铝镁合金粉71℃热氧化作用下粒度及铝镁比对活性影响的变化规律，同时通过建模对样品的氧化壳厚度变化进行计算.使用激光粒度仪、扫描电镜及能谱仪、X光透射扫描等手段，对雾化微米铝镁合金粉进行粒度、形貌、成分测试，利用气体容量法对热氧化后合金粉的活性变化进行研究.结果表明，在71℃热氧化环境中，雾化微米铝镁合金粉的活性随粒度增加而降低，随铝镁合金比的升高而降低，但在氧化24 h后，其活性基本保持稳定.

模拟空间废水生物处理系统的设计及运行与微生物种群结构分析

高海军, 杨一飞, 郭浩

2018, 38(12): 1314-1320. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.12.017

摘要(651) PDF(358)

摘要:
废水循环利用是受控生态生保系统（environmental control and life support system，ECLSS）的关键技术之一.设计了空间废水组合生物处理系统，由两个序批间歇式反应器（sequencing batch reactor，SBR）、供氧部件、在线监测与控制部件等组成.利用该系统可同时处理卫生废水和尿液，降解卫生废水中的化学需氧量（chemical oxygen demand，COD），转化尿液中尿素生成硝态氮（NO₃^-），形成植物种植营养液.废水处理系统稳定运行后，模拟卫生废水COD去除率达到99.34%，出水NO₃^-浓度1 626.71 mg/L，氮素转化率达到87.2%.对SBR中微生物的种群结构进行了分析，卫生废水反应器中γ-变形菌纲的Pseudomonas、Arenimonas属微生物占73.3%，尿液废水反应器中β-变形菌纲的Thauera、Nitrosomonas、Comamonas属微生物占48.8%，这些微生物对维持空间废水生物处理系统的正常运行具有重要作用.

bob手机在线登陆学报2018年总目次（第38卷）

2018, 38(12): 1321-1338.

摘要(811) PDF(369)

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