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2021, 41(4): .

摘要(636) PDF(377)

摘要:

2021, 41(4): .

摘要(483) PDF(326)

摘要:

基于变分模态分解的延时识别法在短延时微差爆破中的应用

贾贝, 凌天龙, 侯仕军, 刘殿书

2021, 41(4): 341-348. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.308

摘要(866) PDF(345)

摘要:
短延时微差起爆时间的精确识别，对复杂环境下隧道爆破优化设计和减振控制具有重要意义.针对经验模态分解（empirical mode decomposition，EMD）识别方法和希尔伯特-黄变换（Hilbert-Huang transform）识别方法存在的模态混叠和识别精度低的缺陷，提出了基于变分模态分解（variational mode decomposition，VMD）的延迟识别方法.分别采用VMD识别法、HHT识别法和EMD识别法对八达岭长城站爆破实测振动信号进行处理.结果表明：在短延时爆破识别中，HHT法的识别结果波峰杂乱，无法精确找到起爆时间；VMD法和EMD法的识别率随着雷管延时的增加而增加；延时低于20 ms时，EMD法的识别率约为VMD法的3/4，延时高于20 ms时，两种方法识别率都在80%以上，以上结果表明VMD法在短延时爆破的优化设计中具有一定的参考价值.

射击角对步枪弹侵彻玻璃靶后运动的影响规律

李金铭, 闫文敏, 董方栋, 卢大斌, 王舒

2021, 41(4): 349-355,409. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.025

摘要(698) PDF(272)

摘要:
为研究射击角对步枪弹侵彻玻璃靶板影响的规律，对步枪弹侵彻玻璃靶板进行数值模拟，并通过与试验结果对比，数值方法可真实再现弹头在侵彻玻璃过程中的运动行为.结果表明，弹头速度总体变化趋势是逐渐减小，对符合实际使用情况下的速度变化可按射击角分为（0°，5°，10°）（15°，20°）（25°，30°）3个速度梯度，每个梯度内的速度变化基本一致，加速度变化阶段分为4个阶段，呈现双峰现象，对不同射击角下的靶后攻角和速度矢量偏角分析发现，弹头稳定性可按射击角分为（0°，20°）（25°，50°）（55°，80°）3个区间，分别对应稳定飞行、一定扰动飞行、失稳3个状态，而且剩余动能与初始动能比值基本是随着射击角增大线性减小，总体是呈负相关减小趋势.

高Al含量PTFE基材料爆炸冲击压缩特性及反应行为

王在成, 李姝妍, 姜春兰, 蔡尚晔, 陈百权

2021, 41(4): 356-363. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.039

摘要(794) PDF(300)

摘要:
针对PTFE/Al含能材料在战斗部中的应用需求，研究其在爆炸冲击加载下的压缩特性及反应行为.利用炸药透镜产生平面波加载含能材料的方法，通过锰铜压阻传感器测量被加载的PTFE/Al （质量分数50%，50%）含能材料内的不同位置处压力-时间关系.根据测量数据，得到材料Hugoniot曲线、Murnagham等熵方程与Grüneisen状态方程.结果表明，PTFE/Al含能材料的冲击反应有延迟现象，反应延迟时间在1.0~2.6μs之间，爆炸冲击载荷引发材料反应的最小压力在11.93~17.98 GPa之间.

梯度压力分布活性材料准静态压缩特性

耿宝群, 郑元枫, 肖艳文, 余庆波, 葛超, 郭焕果, 王海福

2021, 41(4): 364-371. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.055

摘要(846) PDF(259)

摘要:
采用准静态压缩试验方法研究了梯度压力分布对活性材料力学特性的影响.实验结果表明，梯度压力分布活性材料失效强度较均一活性材料有提高，同时逆梯度压力分布活性材料具有最显著的功能梯度特性.梯度压力从失效行为角度分析，充分压缩的逆梯度压力分布活性材料呈蘑菇状渐变失效，出现多个失效应力峰值.从材料密度分布出发，揭示了活性材料多应力峰值压缩失效梯度压力机理.

隔爆墙后爆炸冲击波绕射与超压分布规律

张晓伟, 张浩, 杨茂林, 张庆明

2021, 41(4): 372-379. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.069

摘要(926) PDF(285)

摘要:
基于爆炸实验与数值模拟，对爆炸载荷作用下隔爆墙后的冲击波绕射和超压分布规律进行了研究.首先，开展了隔爆墙对爆炸冲击波隔离效应的实验，得到了有/无隔爆墙条件下相同爆距处的冲击波超压时程曲线.在此基础上，采用流体动力学软件AUTODYN对爆炸冲击波的绕射过程进行了数值仿真，通过与实验结果的对比验证了模型的有效性.结合数值模拟和量纲分析，得到了不同爆炸当量、爆距、墙高等参数下隔爆墙后不同区域的冲击波超压分布规律，并给出了隔爆墙后近地面超压峰值的工程计算公式，为隔爆墙的设计和安全评估提供了依据.

二维任意凸四边形网格的MoF界面重构解析算法

王成, 孔泽宇, 李涛, 贾祖朋

2021, 41(4): 380-387. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.079

摘要(621) PDF(270)

摘要:
流体矩量（MoF）方法是近年来发展的一种分段线性网格重构方法，在多物质任意拉格朗日-欧拉（MMALE）方法中应用广泛.针对传统MoF方法在进行界面重构时采用迭代算法的低效问题，本文提出了一种针对凸四边形网格界面的解析解求法，代替传统的迭代求解方法应用在传统的MoF方法之中，基于Fortran语言编写了数值仿真程序；典型计算算例的结果证明本文提出的新方法大幅提高了界面重构过程的效率.

考虑当地流动特征的Zwart-Gerbera-Belamri空化模型改进及应用

胡俊, 侯夏伊, 于勇

2021, 41(4): 388-394. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.085

摘要(840) PDF(274)

摘要:
为减小Zwart-Gerbera-Belamri空化模型中经验参数取值对数值模拟结果的影响，基于当地流动特征修正了Zwart-Gerbera-Belamri空化模型.联立Realizablek-ε湍流模型，分别采用修正前后的Zwart-Gerbera-Belamri空化模型对二维NACA0009 MOD水翼空化流场进行了数值模拟，空化数范围为0.75~0.90.并采用修正前后的Zwart-Gerbera-Belamri空化模型对二维Clark-Y水翼的初生空化、片状空化、云空化进行非定常数值模拟，空化数范围为3.00~0.55.将数值模拟结果与已有实验结果进行对比，结果表明：引入当地流动特征可以有效减小Zwart-Gerbera-Belamri空化模型中的气泡半径及气核体积分数的取值对数值模拟结果的影响，且修正后的空化模型能够捕捉不同空化数下绕Clark-Y翼型的时均升阻力系数的变化趋势.

基于速度矢量的6足机器人三角间歇步态规划与分析

汪首坤, 刘道和, 王修文, 徐康, 陈志华, 王军政

2021, 41(4): 395-402. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.297

摘要(944) PDF(253)

摘要:
为提高大惯量6足机器人行走的稳定性与连续性，提出了基于速度矢量的三角间歇步态.该步态以三角间歇步态为基础，统一映射平动与转动速度矢量为绕旋转中心转动，达到6足机器人全方向行走且速度平滑切换的目的.首先，由旋转中心理论计算中心坐标，在足端工作空间约束下计算最大旋转速度；其次，对摆动相采用足端0冲击摆线轨迹规划，支撑相采用增量式轨迹规划以便于编程计算连续运动指令实现变速度矢量运动；最后，在虚拟样机和物理模型上进行不同步态的对比实验.结果表明采用基于速度矢量的三角间歇步态晃动幅度与方差最小，提出的方法可保证大惯量6足机器人连续稳定的全方位运动.

载重量变化对矿用车轨迹跟踪影响研究

郑戍华, 乔亚军, 王向周, 李守翔, 陈冬清

2021, 41(4): 403-409. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.320

摘要(649) PDF(253)

摘要:
针对矿用车载重量变化对车辆轨迹跟踪精度的影响，提出了一种与载重量相关的车辆模型，研究了载重量对轮胎侧向力和车辆转向系统的作用.采用粒子群PID控制（PSO-PID）算法优化了不同载重情况下横、纵向控制PID参数，采用转向前馈控制缩短了大质量情况下前轮转向角控制的过渡过程时间.仿真结果表明，与不考虑载重量变化的车辆模型相比，所述矿用车模型轨迹跟踪的精度更高，鲁棒性更强.

三模导引头复合探测系统研究

卢福刚, 郭国强, 吴鹏, 冯涛

2021, 41(4): 410-417. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.021

摘要(712) PDF(295)

摘要:
为满足精确制导弹药智能化及通用化的发展需求，导引头需要采用双模或多模复合体制.复合导引头设计是一项复杂的系统工作，既要满足导弹总体的战技术要求，又要综合平衡各模式的耦合和竞争关系，而复合探测系统设计是其中的关键.文章讨论了半主动激光/红外成像/主动毫米波三模导引头总体及复合探测系统设计包含的关键技术，重点分析了几种复合探测系统方案的优劣.利用作用距离指标反推口面尺寸的方法对一种复合探测系统进行了总体设计.仿真结果表明，三种模式的性能满足系统使用要求，该复合探测方案合理可行.

基于动力学模型预测控制的Stewart型轮足腿控制方法

汪首坤, 刘大江, 郭非, 岳彬凯, 陈志华, 王军政

2021, 41(4): 418-424. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.036

摘要(879) PDF(265)

摘要:
为了提高轮足机器人Stewart型轮足腿在不同位姿条件下的精度和动态特性，提出将模型预测控制（model predictive control，MPC）应用于轮足腿的位姿跟踪.首先对Stewart平台进行受力分析，利用牛顿-欧拉方程建立动力学模型的状态空间表达式，建立MPC预测模型和优化目标函数；然后通过Adams和Matlab联合仿真对MPC控制器进行参数整定，检验其对未建模摩擦力的鲁棒性；最后通过对比实验验证MPC控制器在负载位姿变化条件下可以获得优于PI控制器的姿态跟踪精度和动态特性.

基于技术风险的方案优化与评估方法的研究

谭博文, 段枫, 王文广

2021, 41(4): 425-431. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.115

摘要(583) PDF(219)

摘要:
科学地克服方案的性能瓶颈是方案优化的关键.为了科学地突破方案性能瓶颈，提出了一种在充分考虑技术风险的条件下引进技术组合以实现优化及评估方案性能的方法.由于技术本身不成熟所带来的风险会引发不确定性问题，为合理评估技术组合对方案性能优化程度的影响，采用了基于技术成熟度的技术指标影响评估方法，并提出将技术不确定性影响与方案性能指标树相结合的方法来评估多种技术组合对方案性能的优化情况.仿真结果表明，该方法考虑了技术成熟度所带来的风险影响，使评估结果更具科学性、合理性.最后以高速民用运输机型方案评估为例说明了该方法的适用性.

含一种蒽醌结构红色水性聚氨酯的制备及表征

柴春鹏, 赵佳, 侯靖辉, 杨煊赫, 姚艳青

2021, 41(4): 432-438. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.267

摘要(658) PDF(234)

摘要:
以聚（2-甲基-1，3-丙二醇-己二酸）酯二醇（PMA-1000），2，2-二羟甲基丙酸（DMPA），甲苯二异氰酸酯（TDI），1，4-丁二醇（BDO），1-（（2-羟基乙基）氨基）蒽醌（SR222）为原料，三乙胺（TEA）为中和剂，乳化后得到含SR222的红色水性聚氨酯染料（SR222-WPU）.利用红外光谱仪、荧光分光光度计、激光粒度仪、分光测色仪、色牢度测试仪对产物的结构和性能进行表征.结果表明，SR222蒽醌结构接到水性聚氨酯链上，合成了SR222-WPU，其乳液在300~475 nm波段具有紫色荧光；随着SR222添加量的增加，SR222-WPU乳液粒径从58.71 nm增大到86.6 nm，胶膜的a^*值从21.26增大到79.64，红色逐渐加深；SR222-WPU在棉布上色牢度较好，耐摩色牢度为4~5级，耐水渍褪色度为5级.

玻璃及玻璃/钨复合材料药型罩的静破甲特性研究

马雪亚, 王迎春, 程兴旺, 李树奎, 高冲

2021, 41(4): 439-444. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.316

摘要(845) PDF(267)

摘要:
为研究玻璃及玻璃/钨复合材料药型罩射流与靶板间的反应及其对破甲性能的影响，对两种材料射流侵彻后的45钢靶分别进行组织和性能测试分析.结果表明：玻璃药型罩适合在较大炸高条件下使用，而玻璃/钨药型罩适合在小炸高条件下使用.侵彻过程中玻璃射流与钢靶之间不发生反应，而玻璃/钨与钢靶之间发生反应生成了Fe-W相，使得射流能量部分横向耗散.玻璃及玻璃/钨射流在侵彻钢靶的过程中均会引起弹孔表面发生马氏体相变，且随着侵彻的深入，相变区域宽度呈增加的趋势.

基于喹喔啉酮结构的醛糖还原酶抑制剂的设计合成与构效关系研究

马兵, 范振亚, 王杏, 李晨颖, 朱长进

2021, 41(4): 445-450. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.006

摘要(677) PDF(291)

摘要:
本文以喹喔啉酮为母核结构，在其N1位引入羧基，同时对C3位侧链结构进行优化，设计合成了一系列喹喔啉酮衍生物作为醛糖还原酶抑制剂候选物.活性检测结果表明，所有化合物均显示出明显的醛糖还原酶抑制活性.其中，2-（3-（4-羟基苯丙烯基）-2-氧喹喔啉-1（2H）-烷基）乙酸（4d）展现出最强的抑制活性，IC₅₀值为93 nmol/L，与目前上市的epalrestat活性相当（IC₅₀=83 nmol/L）.另外，分子对接研究表明化合物4d与醛糖还原酶的活性位点结合比较紧密.

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2021年第41卷第4期

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