检索结果-内蒙古大学图书馆

爆炸与冲击 2025年第3期45卷 120-136页

作者：杨士林高旭东张先锋王晓锋南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

为了研究椭圆类截面弹体侵彻多层间隔钢靶的弹道特性,开展了典型弹体侵彻多层间隔Q355B钢靶试验,基于LS-DYNA软件开展有限元仿真研究,得到了弹体在侵彻过程中的姿态偏转和弹道参数,分析了弹体的偏转机制,获得了截面形状、截面压缩系数... 详细信息

为了研究椭圆类截面弹体侵彻多层间隔钢靶的弹道特性,开展了典型弹体侵彻多层间隔Q355B钢靶试验,基于LS-DYNA软件开展有限元仿真研究,得到了弹体在侵彻过程中的姿态偏转和弹道参数,分析了弹体的偏转机制,获得了截面形状、截面压缩系数、初速、滚转角和着角等弹靶参数对椭圆类截面弹体侵彻弹道特性和姿态偏转特性的影响规律。研究结果表明:滚转角为0°时,圆截面弹体侵彻弹道的稳定性优于椭圆类截面弹体;弹体截面压缩系数越大,弹体侵彻弹道稳定性越好;弹体初速越大,弹体姿态偏转越小,侵彻弹道越平稳;滚转角为90°时,椭圆截面和非对称椭圆截面弹体在入射平面内的侵彻弹道最稳定,并且两种弹体在水平面内的弹道偏移量分别在滚转角为45°和90°时达到最大,非对称椭圆截面弹体在滚转角为钝角时的侵彻弹道稳定性优于锐角时的情况;弹体着角在[0°,50°]范围内时,侵彻弹道稳定性随着角的增大先减弱后增强,着角在30°左右时姿态偏转和弹道失稳最严重;弹体以较正姿态贯穿薄钢靶时,在弹头部侵彻阶段就已经与靶体分离;弹体以较大攻角贯穿薄钢靶时,弹靶接触主要发生在弹体的上表面。

关键词：椭圆类截面弹体多层间隔钢靶侵彻弹道姿态偏转

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基于流量脉动补偿的电静液作动器神经网络控制

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机械工程学报 2025年第4期61卷 355-364页

作者：葛曜文杨晓伟邓文翔姚建勇南京理工大学机械工程学院南京210094 浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室杭州310027

流量脉动是柱塞泵的固有属性,理论而言其是由多个柱塞往复运动所产生,但在实际运行中柱塞在缸孔密封容腔内的一次次挤压和排放油液会积存残余压力,并伴随着泄漏等非线性不确定性,致使实际流量脉动与理论流量脉动之间存在偏差。现有电静... 详细信息

流量脉动是柱塞泵的固有属性,理论而言其是由多个柱塞往复运动所产生,但在实际运行中柱塞在缸孔密封容腔内的一次次挤压和排放油液会积存残余压力,并伴随着泄漏等非线性不确定性,致使实际流量脉动与理论流量脉动之间存在偏差。现有电静液作动器(Electro-hydrostatic actuation,EHA)非线性控制方法研究中,通常对流量脉动进行线性处理并前馈补偿,忽视了泵流量脉动的非线性特征以及偏差效应,进而扩大了匹配不确定性的上界,致使控制器增益系数增大引起噪声放大,限制了电静液作动器系统控制精度的提升。为追求更高的控制精度,提出一种基于流量脉动补偿的电静液作动器神经网络控制方法。首先建立理论流量脉动的非线性范式模型用于前馈补偿,随后通过双通道神经网络实时逼近执行器的摩擦及第二通道干扰、理论与实际流量脉动的残差及第三通道干扰。试验结果表明,所提出的基于流量脉动补偿的电静液作动器神经网络控制和另外两种控制方法相比,跟踪精度提升了65%以上,在降低控制器增益和调参难度的同时,获得了更加优异的控制性能。

关键词：电静液作动器神经网络控制流量脉动前馈补偿

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冻土靶体抗侵彻特性试验与抗侵彻深度计算

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振动与冲击 2025年第9期44卷 250-256页

作者：谭仪忠戴伟李杰李干张中威史小敏陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾全国重点实验室南京210007 陆军工程大学训练基地江苏徐州221004 南京理工大学机械工程学院南京210094

为深入研究冻土靶体的抗侵彻特性,开展了冻土靶体抗侵彻系列模型试验,得到了不同温度下冻土靶体抗尖卵型弹体侵彻成坑效应、弹道轨迹和侵彻深度等参数。试验结果表明,冻土靶体抗侵彻特性与其温度和弹体撞击速度密切相关,冻土温度相同,... 详细信息

为深入研究冻土靶体的抗侵彻特性,开展了冻土靶体抗侵彻系列模型试验,得到了不同温度下冻土靶体抗尖卵型弹体侵彻成坑效应、弹道轨迹和侵彻深度等参数。试验结果表明,冻土靶体抗侵彻特性与其温度和弹体撞击速度密切相关,冻土温度相同,弹体撞击速度越大,冻土靶体表面成坑越大,抗侵彻深度越大,弹体侵彻速度相近,冻土温度越低冻土靶体表面成坑越小,抗侵彻深度小。为准确预测冻土靶体抗卵形弹体侵彻深度,引入考虑温度效应的摩尔-库仑准则,结合空腔膨胀理论对冻土靶体抗侵彻深度进行计算分析,与试验实测数据对比,理论预测值能够较准确反映冻土靶体抗侵彻深度与冻土温度和弹体侵彻速度间的关系。

关键词：冻土抗侵彻工程防护空腔膨胀理论

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基于超声冲击工艺优化的薄壁件焊接接头残余应力与力学性能研究

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南京理工大学学报 2025年第2期49卷 211-222,243页

作者：潘明辉孙奥林陈文韬李先通李翔飞徐亚栋汤文成南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 南京理工大学数控成形技术与装备国家地方联合工程实验室江苏南京210094 东南大学机械工程学院江苏南京211189

针对焊接残余应力对焊接结构承载能力和服役性能的影响,探究超声冲击及其工艺参数优化对降低残余应力的影响,开展6061-T6铝合金薄壁件焊接接头残余应力变化数值模拟以及力学性能变化规律的研究。考虑冲击频率、振幅和冲击速度等不同的... 详细信息

针对焊接残余应力对焊接结构承载能力和服役性能的影响,探究超声冲击及其工艺参数优化对降低残余应力的影响,开展6061-T6铝合金薄壁件焊接接头残余应力变化数值模拟以及力学性能变化规律的研究。考虑冲击频率、振幅和冲击速度等不同的超声冲击工艺参数变化对焊接残余应力的影响,建立以冲击后的残余应力作为优化目标的预测关系模型。基于粒子群优化算法,获得最佳的冲击工艺参数,并对T型焊接接头试样进行拉伸试验、硬度试验及电子背散射衍射检测,揭示超声冲击对其力学性能的影响规律。结果表明,根据所建立的预测关系模型,获得最佳超声冲击工艺参数,其相关系数R 2可达0.99,有效验证了预测关系模型的准确性。且较超声冲击前,平均残余应力与最大晶粒尺寸分别降低了约32%、17%,最大硬度值提高了约43%。超声冲击有效提高了焊接接头硬度,细化了焊缝微观组织,为以后大尺度的薄壁件焊接结构的服役性能的提升提供理论基础。

关键词：超声冲击 T型焊接接头残余应力力学性能工艺参数优化

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冲击载荷下NEPE高能固体推进剂响应特性分析及点火增长模型参数标定

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含能材料 2025年第2期33卷 165-177页

作者：郭宗韬许进升陈雄曹欣宇庞嵩林王金东南京理工大学机械工程学院特种动力技术教育部重点实验室江苏南京210094 晋西工业集团有限责任公司山西太原030027

为保障固体火箭发动机在复杂战场环境下的安全应用,开展了冲击载荷作用下硝酸酯增塑的聚醚聚氨酯(NEPE)高能固体推进剂的响应特性研究,建立了一维拉格朗日锰铜压阻试验测试系统,使用锰铜传感器记录了冲击起爆过程中NEPE推进剂内部不同... 详细信息

为保障固体火箭发动机在复杂战场环境下的安全应用,开展了冲击载荷作用下硝酸酯增塑的聚醚聚氨酯(NEPE)高能固体推进剂的响应特性研究,建立了一维拉格朗日锰铜压阻试验测试系统,使用锰铜传感器记录了冲击起爆过程中NEPE推进剂内部不同拉格朗日位置处前导冲击波的压力变化历史。通过冲击波波阵面前后动量守恒关系,获得了被测推进剂的未反应冲击绝热线,利用遗传算法得到了未反应NEPE推进剂状态方程参数。同时,设计并搭建了Φ50 mm的NEPE推进剂探针式圆筒试验测试平台,采用12根具有径向位移差的金属探针记录金属圆筒膨胀到不同位置的时间,获得了圆筒膨胀速度时间曲线。在此基础上提出了一种结合Gurney能量模型和遗传算法的考虑铝粉反应的爆轰产物JWL-Miller状态方程参数计算方法,得到了NEPE推进剂爆轰产物状态方程参数。最后,采用点火增长模型对不同拉格朗日位置处的压力曲线进行拟合。结果表明,未反应推进剂和爆轰产物状态方程参数曲线拟合相关性较高,获得的点火增长模型参数很好地模拟了NEPE推进剂冲击起爆试验结果,所获得的参数可以为冲击载荷作用下NEPE推进剂装药的固体火箭发动机安全性评价提供参考依据。

关键词： NEPE高能固体推进剂冲击起爆拉式试验圆筒试验点火增长模型

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多脉冲固体火箭发动机长尾喷管多层热防护结构传热烧蚀特性

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推进技术 2025年第2期46卷 200-212页

作者：何振川李映坤武炎陈雄薛海峰南京理工大学机械工程学院特种动力技术教育部重点实验室江苏南京210094

针对多脉冲固体火箭发动机长尾喷管热防护结构的传热烧蚀问题,提出了由C/C抗烧蚀层、碳/酚醛相变吸热层和钢壳体结构组成的多层热防护结构,建立了基于热物性参数随时间和温度变化的传热烧蚀数学模型,采用有限差分隐式格式进行求解。在... 详细信息

针对多脉冲固体火箭发动机长尾喷管热防护结构的传热烧蚀问题,提出了由C/C抗烧蚀层、碳/酚醛相变吸热层和钢壳体结构组成的多层热防护结构,建立了基于热物性参数随时间和温度变化的传热烧蚀数学模型,采用有限差分隐式格式进行求解。在验证了多层防热结构传热烧蚀计算框架准确性的基础上,开展了长尾喷管多层热防护结构传热烧蚀响应过程仿真研究,分析了脉冲间隔时间对多层热防护结构传热烧蚀响应的影响规律。研究结果表明:与传统固体火箭发动机相比,多脉冲发动机工作时碳/酚醛层内热物性参数与热解反应变化较大,导致多层结构内能量分布更加均匀,使得钢壳体外表面温度显著升高,同时C/C抗烧蚀层表面烧蚀量显著下降;随着脉冲间隔时长的增加,C/C抗烧蚀层烧蚀量逐渐下降,碳/酚醛层内热解程度逐渐降低,钢壳体外表面温度先升高后下降,脉冲间隔时长60 s时钢外壳表面温度达到最大值。

关键词：多脉冲固体火箭发动机喷管传热烧蚀热防护结构

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基于神经网络补偿的坦克全电双向稳定系统非线性滑模控制

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兵工学报 2025年第3期46卷 90-104页

作者：王一珉袁树森林大睿杨国来南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 南京理工大学瞬态物理全国重点实验室江苏南京210094

传统坦克双向稳定系统的控制策略难以有效处理新一代全电双向稳定系统中的耦合性、非线性和不确定性,而基于模型的非线性控制能够充分利用系统动态模型的先验信息提升控制效果。因此,建立计及执行器动态的全电双向稳定系统机电耦合动力... 详细信息

传统坦克双向稳定系统的控制策略难以有效处理新一代全电双向稳定系统中的耦合性、非线性和不确定性,而基于模型的非线性控制能够充分利用系统动态模型的先验信息提升控制效果。因此,建立计及执行器动态的全电双向稳定系统机电耦合动力学模型,提出一种基于神经网络补偿的非线性滑模控制方法。引入滑模面和基于双曲正切函数改进的滑模鲁棒控制律设计非线性滑模控制函数,以有效地消除系统振荡,提高系统的稳态性能。同时,深度融合多层神经网络,准确估计系统的不确定性并进行前馈补偿,避免高增益反馈。基于Lyapunov理论严格证明了新控制策略可以实现连续控制输入下坦克全电双向稳定系统的渐近稳定性能。搭建了联合仿真环境与半实物实验平台,通过大量对比实验验证了新控制策略的优越性。

关键词：坦克全电双向稳定系统滑模控制神经网络动力学建模对比实验验证

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渗透破坏作用下管涌土强度劣化机制及预测模型

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长江科学院院报 2025年第1期42卷 186-193,207页

作者：邱松楠黎晓冬周鹏展国家开放大学中职学院北京100039 南京理工大学机械工程学院南京210094 北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室北京100124

由于发展过程的隐蔽性和破坏后果的严重性,渗透破坏问题往往对涉水工程具有较大威胁。为研究管涌土在渗透作用下渗透破坏前后强度劣化特性,研发了土工内部冲蚀应力路径三轴仪。利用该装置围绕细颗粒含量、固结压力、水力梯度三种因素下... 详细信息

由于发展过程的隐蔽性和破坏后果的严重性,渗透破坏问题往往对涉水工程具有较大威胁。为研究管涌土在渗透作用下渗透破坏前后强度劣化特性,研发了土工内部冲蚀应力路径三轴仪。利用该装置围绕细颗粒含量、固结压力、水力梯度三种因素下强度劣化机制开展渗透破坏试验和三轴劣化试验。结果表明:细颗粒含量、固结压力和水力梯度因素对渗透破坏过程存在较大影响,从而影响管涌土的强度劣化性质,细颗粒含量和固结压力因素会降低管涌土的劣化度,而水力梯度因素则会显著提高管涌土的劣化度;采用双曲线函数对管涌土强度劣化度进行拟合,并通过数值模拟软件建立了渗透破坏强度劣化模型。研究成果可为涉水建筑物内部结构的强度分析以及溃坝等灾害的预测提供参考。

关键词：渗透破坏管涌土劣化度累计涌砂量数值模拟

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基于J积分的HTPB推进剂温度相关断裂韧性仿真研究

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推进技术 2025年第4期46卷 234-242页

作者：王庭钰陈雄许进升黄薇王金东南京理工大学机械工程学院特种动力技术教育部重点实验室江苏南京210094 晋西工业集团有限责任公司山西太原030027

针对含药柱裂纹的固体火箭发动机在其服役期间,药柱裂纹是否发生力学扩展的问题,本文基于HTPB推进剂材料,使用考虑“零时间”及三参数WLF方程的热-粘弹本构模型对单边缺口试件的拉伸过程进行仿真,并在J积分的计算中考虑了粘弹性材料的... 详细信息

针对含药柱裂纹的固体火箭发动机在其服役期间,药柱裂纹是否发生力学扩展的问题,本文基于HTPB推进剂材料,使用考虑“零时间”及三参数WLF方程的热-粘弹本构模型对单边缺口试件的拉伸过程进行仿真,并在J积分的计算中考虑了粘弹性材料的蠕变耗散能,通过与试验结果的对比,验证了理论模型的准确性。研究结果表明,针对单边缺口拉伸(SENT)试件,在使用UMAT子程序计算J积分时,需要考虑粘弹性材料的蠕变耗散能,之后便能够取得较为精确的计算结果;同时在使用了本文的本构模型后,对于宏观载荷位移曲线的平均计算误差相较于经典热-粘弹本构模型减小了10.32%;对于裂纹尖端局部J积分计算,误差减小了15.44%;对于临界断裂韧性JIC的计算,误差减小了3.58%。

关键词： HTPB推进剂热-粘弹性断裂 J积分有限元法

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基于正交设计的高压脉冲放电破碎混凝土裂缝深度损失研究

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沈阳理工大学学报 2025年第2期44卷 91-96页

作者：车龙闫海敏郭策安潘琳琳顾晓辉沈阳理工大学装备工程学院沈阳110159 哈一室沈阳110000 南京理工大学机械工程学院南京210094

为更加深入研究混凝土在高压脉冲放电作用下的破环特性,综合考虑施加电压、脉冲数和放电电极间距三个因素,基于正交设计方法开展一系列高压脉冲放电破碎混凝土裂缝深度损失检测试验,通过方差分析方法得出不同因素对混凝土裂缝深度损失... 详细信息

为更加深入研究混凝土在高压脉冲放电作用下的破环特性,综合考虑施加电压、脉冲数和放电电极间距三个因素,基于正交设计方法开展一系列高压脉冲放电破碎混凝土裂缝深度损失检测试验,通过方差分析方法得出不同因素对混凝土裂缝深度损失的影响程度。结果表明:三个因素对混凝土裂缝深度损失影响由大到小依次为施加电压、脉冲数和放电电极间距;通过分别改变施加电压和脉冲数,混凝土裂缝深度损失分别增加了121.5%和74.8%;当施加电压为324 kV、脉冲数为5次时,高压脉冲放电破碎混凝土裂缝深度损失最大。该研究结果可为高压脉冲破碎技术的工程应用提供数据支撑。

关键词：高压脉冲放电破碎裂缝深度损失混凝土防护工事

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