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再生粗骨料混凝土静动态抗压强度离散性试验研究

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复合材料学报 2024年第6期41卷 3092-3102页

作者：王小娟李润琳周宏元母崇元乔崎云北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

为研究再生粗骨料(RCA)替代率和应变率对再生粗骨料混凝土(RAC)抗压强度离散性的影响,制备了3种不同RCA替代率的RAC (0%、50%、100%),分别进行准静态压缩及霍普金森压杆(SHPB)试验,与概率统计分析理论,对RAC抗压强度结果进行分析讨论。... 详细信息

为研究再生粗骨料(RCA)替代率和应变率对再生粗骨料混凝土(RAC)抗压强度离散性的影响,制备了3种不同RCA替代率的RAC (0%、50%、100%),分别进行准静态压缩及霍普金森压杆(SHPB)试验,与概率统计分析理论,对RAC抗压强度结果进行分析讨论。结果表明:准静态压缩下,RAC抗压强度离散程度随RCA替代率增加变化不显著,但表现出先增加后减小的趋势;SHPB试验应变率为50~120 s-1时,受RCA替代率和应变率的共同影响,同一应变率下RAC动态抗压强度离散程度随RCA替代率增加而增加,同一RCA替代率下RAC动态抗压强度离散程度随应变率增加逐渐减小。此外,对传统Weibull分布模型引入替代率和应变率参数进行修正,考虑到抗压强度离散性可能影响结构设计的安全性,提出了在任意保证率下具有不同RCA替代率的RAC动态抗压强度预测公式。

关键词：再生混凝土离散性准静态压缩试验霍普金森压杆试验抗压强度

泡沫混凝土填充旋转薄壁多胞方管负泊松比结构面内压缩性能

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复合材料学报 2024年第2期41卷 839-857页

作者：刘浩周宏元王小娟张宏北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

为改善薄壁金属管件的力学及吸能性能,提出了一种泡沫混凝土填充旋转薄壁多胞方管负泊松比结构(RSTFC)。对薄壁多胞方管(TMST)、旋转薄壁多胞方管(RTMST)和RSTFC试件进行准静态面内压缩试验,研究了3类不同试件的变形模式、载荷-位移曲... 详细信息

为改善薄壁金属管件的力学及吸能性能,提出了一种泡沫混凝土填充旋转薄壁多胞方管负泊松比结构(RSTFC)。对薄壁多胞方管(TMST)、旋转薄壁多胞方管(RTMST)和RSTFC试件进行准静态面内压缩试验,研究了3类不同试件的变形模式、载荷-位移曲线和吸能性能。试验结果表明:TMST、RTMST和RSTFC试件均表现为压缩破坏;对比于TMST试件,RTMST试件因发生旋转变形可有效降低载荷峰值,同时吸收更多能量,压溃力效率和能量吸收分别增大了73.2%和33.6%;泡沫混凝土的存在促使铝管在试件旋转过程中发生了一定程度的变形及泡沫混凝土不断压缩变形,因此填充有200 kg/m^(3)泡沫混凝土RSTFC试件的压溃力效率和能量吸收较RTMST试件分别增大了22.5%和8.9%。基于试验验证的数值结果表明:铝管和泡沫混凝土之间承载能力的相互匹配决定了RSTFC试件的力学及吸能性能,可通过调整泡沫混凝土密度、铝管壁厚和泡沫混凝土填充方式等实现对RSTFC试件变形模式、载荷传递与吸能性能的调控。因两个周期性结构试件具有相对更高的比吸能和压溃力效率,建议在实际工程中应用。

关键词：负泊松比结构旋转薄壁多胞方管泡沫混凝土准静态压缩变形模式吸能性能载荷传递

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基于全驱系统方法的制导控制一体化设计

航空学报 2024年第1期45卷 130-142页

作者：张宏岩王伟陈仕伟纪毅刘佳琪北京理工大学宇航学院北京100081 北京理工大学无人机自主控制技术北京市重点实验室北京100081 北京信息科技大学自动化学院北京100192

针对滑行转弯导弹拦截高机动目标的制导控制系统设计问题,提出了一种基于全驱系统和反步法相结合的制导控制一体化设计方案。首先,考虑目标的机动特性,建立了二阶严格反馈的制导控制一体化非线性模型,消除了中间过程量,简化了建模和计... 详细信息

针对滑行转弯导弹拦截高机动目标的制导控制系统设计问题,提出了一种基于全驱系统和反步法相结合的制导控制一体化设计方案。首先,考虑目标的机动特性,建立了二阶严格反馈的制导控制一体化非线性模型,消除了中间过程量,简化了建模和计算过程。其次,设计降阶状态观测器,对包含目标未知机动、系统未建模部分、气动参数等扰动进行估计,并在控制器中进行前馈补偿。随后,基于高阶全驱系统方法,结合反步控制方法,设计具有拦截角度约束的制导控制一体化方案,使用极点配置方法,得到闭环系统控制系数矩阵,满足期望的系统性能。引入Lyapunov函数,证明闭环系统稳定性。最后,通过不同场景和对比仿真试验,证明了所设计的制导控制一体化方案的有效性、优越性和鲁棒性。

关键词：高阶全驱系统制导控制一体化拦截角约束反步控制降阶状态观测器

一种基于深度强化学习的频率捷变雷达智能频点决策方法

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雷达学报（中英文） 2024年第1期13卷 227-239页

作者：张嘉翔张凯翔梁振楠陈新亮刘泉华北京理工大学信息与电子学院雷达技术研究所北京100081 北京理工大学重庆创新中心重庆401120 北京理工大学长三角研究院(嘉兴) 嘉兴314000 卫星导航电子信息技术教育部重点实验室(北京理工大学) 北京100081

自卫式干扰机发射的瞄准干扰使多种基于信号处理的被动干扰抑制方法失效,对现代雷达产生了严重威胁,频率捷变作为一种主动对抗方式为对抗瞄准干扰提供了可能。针对传统随机跳频抗干扰性能不稳定、频点选取自由度有限、策略学习所需时间... 详细信息

自卫式干扰机发射的瞄准干扰使多种基于信号处理的被动干扰抑制方法失效,对现代雷达产生了严重威胁,频率捷变作为一种主动对抗方式为对抗瞄准干扰提供了可能。针对传统随机跳频抗干扰性能不稳定、频点选取自由度有限、策略学习所需时间长等问题,该文面向频率捷变雷达,提出了一种快速自适应跳频策略学习方法。首先设计了一种频点可重复选取的频率捷变波形,为最优解提供了更多选择。在此基础上,通过利用雷达与干扰机持续对抗收集到的数据,基于深度强化学习的探索与反馈机制,不断优化频点选取策略。具体来说,通过将上一时刻雷达频点及当前时刻感知到的干扰频点作为强化学习输入,神经网络智能选取当前时刻各子脉冲频点,并根据目标检测结果以及信干噪比两方面评价抗干扰效能,从而优化策略直至最优。从提高最优策略收敛速度出发,设计的输入状态不依赖历史时间步、引入贪婪策略平衡搜索-利用机制、配合信干噪比提高奖励差异。多组仿真实验结果表明,所提方法能够收敛到最优策略且具备较高的收敛效率。

关键词：频率捷变雷达抗干扰波形设计瞄准干扰深度Q网络

基于希尔伯特空间曲线填充的太赫兹图像超分辨算法研究

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红外与毫米波学报 2024年第4期43卷 541-550页

作者：杨墨轩赵源萌刘昊鑫刘祎吴悠张存林太赫兹光电子学教育部重点实验室北京100048 太赫兹波谱与成像北京市重点实验室北京100048 北京成像理论与技术高精尖创新中心北京100048 首都师范大学物理系北京100048

太赫兹成像技术受辐射源和探测器性能限制,在细节分辨能力、成像速度和噪声抑制等方面仍有进一步改进的空间。本文提出一种基于空间曲线填充的太赫兹图像超分辨算法,采用视觉自注意力(Vision Transformer,ViT)结构主干网络,通过注意力... 详细信息

太赫兹成像技术受辐射源和探测器性能限制,在细节分辨能力、成像速度和噪声抑制等方面仍有进一步改进的空间。本文提出一种基于空间曲线填充的太赫兹图像超分辨算法,采用视觉自注意力(Vision Transformer,ViT)结构主干网络,通过注意力机制进行太赫兹图像特征提取;构建希尔伯特空间曲线,根据特征图按曲线填充的方式进行图像重建,并用轻量化的一维卷积处理重建图像特征,对重建图进行逆变换恢复图像空间结构;最终通过像素重组实现上采样,得到物体轮廓和细节增强的输出图像。实验表明,相较常规ViT结构,本文方法图像峰值信噪比(PSNR)提高0.81 dB,结构相似度(SSIM)提高0.0074,有效抑制了噪声对图像纹理的影响,获得了分辨能力显著提高的结果图像,证明了太赫兹图像超分辨处理技术的可行性及其恢复图像细节、提高图像质量的能力。

关键词：太赫兹成像超分辨重建注意力机制空间曲线

聚合物基Al/CuO纳米铝热剂的制备及表征

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火炸药学报 2024年第3期47卷 220-228,I0004页

作者：白超飞焦钰珂罗运军李国平北京理工大学材料学院北京100081 高能量密度材料教育部重点实验室北京100081

为研究聚合物基铝热剂的性能,制备了以GAP-ETPE和F2311作为黏结剂的Al/CuO纳米铝热剂。然后利用油墨直写技术(DIW)配制出固含量高达80%的含能油墨GAP/F2311-MICs(GF-MICs),在此基础上加入高氯酸铵(AP),探索AP/GF-MICs模型推进剂的可打印... 详细信息

为研究聚合物基铝热剂的性能,制备了以GAP-ETPE和F2311作为黏结剂的Al/CuO纳米铝热剂。然后利用油墨直写技术(DIW)配制出固含量高达80%的含能油墨GAP/F2311-MICs(GF-MICs),在此基础上加入高氯酸铵(AP),探索AP/GF-MICs模型推进剂的可打印性,并研究了AP含量对于AP/GF-MICs模型推进剂燃烧性能的影响规律;采用FTIR方法测试了混合黏结剂的相容性和稳定性,通过TG-DSC和静态拉伸研究了GF-MICs纳米铝热剂的热性能,并测试了其流变性和聚合物的力学性能。结果表明,GAP-ETPE与F2311质量比为1∶4时,混合黏结剂的相容性、稳定性和力学性能最好;纳米Al/CuO的加入使得F2311和GAP-ETPE的热分解温度分别提前89.0℃和32.9℃;随着模型推进剂中Al/CuO含量的增加,AP高温分解温度最高提前101.58℃,预先点火反应提前29.68℃,放热量提升135%;GF-MICs能够很好地提高模型推进剂的反应活性和燃烧速率,且当模型推进剂中Al/CuO质量分数由10%增至40%时,到达P max时间缩短了71%,平均燃烧速率提升了293%。

关键词：纳米材料 GAP-ETPE/F2311 Al/CuO 增材制造含能油墨铝热剂模型推进剂

共混GAP基含能热塑性弹性体的氢键行为与力学性能

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火炸药学报 2024年第4期47卷 365-371页

作者：郑梦泽张宁刘双靳鹏张锡铭刘文皓罗运军北京理工大学材料学院北京100081 高能量密度材料教育部重点实验室北京100081

为了改善GAP热塑性弹性体的力学性能,采用了DSC、低场核磁测试、静态力学测试和动态力学测试的方法对两种异氰酸酯固化的弹性体共混体系的氢键行为和力学性能进行分析,建立微观结构与宏观性能的关系。结果表明,由于分子结构原因,HMDI固... 详细信息

为了改善GAP热塑性弹性体的力学性能,采用了DSC、低场核磁测试、静态力学测试和动态力学测试的方法对两种异氰酸酯固化的弹性体共混体系的氢键行为和力学性能进行分析,建立微观结构与宏观性能的关系。结果表明,由于分子结构原因,HMDI固化的GAP热塑性弹性体和IPDI固化的弹性体显示出不同的氢键行为和力学性能,通过物理共混得到了兼具抗拉强度及断裂延伸率的弹性体,50℃下抗拉强度高于1.5MPa,-40℃下延伸率不低于300%,相较于纯HMDI固化的弹性体,低温延伸率提升了约150%,IPDI固化的弹性体高温抗拉强度提升了约1.4MPa,说明通过共混可得到性能更为均衡的含能热塑性弹性体。

关键词：材料力学聚叠氮缩水甘油醚 GAP 热塑性弹性体氢键行为高分子物理共混高低温力学性能

基于脉间码型捷变波形的距离-多普勒二维干扰重构算法

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雷达学报（中英文） 2024年第1期13卷 187-199页

作者：高宇航张凯翔范花玉刘泉华刘子豪王朝旭北京理工大学信息与电子学院雷达技术研究所北京100081 卫星导航电子信息技术教育部重点实验室(北京理工大学) 北京100081 北京理工大学长三角研究院(嘉兴) 嘉兴314000 北京理工大学重庆创新中心重庆401120

密集假目标干扰通过在真实目标周围产生大量假目标,形成欺骗和压制双重干扰效果,严重影响雷达的目标探测能力。为此,该文提出一种基于脉间码型捷变波形的距离-多普勒二维干扰重构算法来抑制密集假目标干扰。该算法基于脉间码型捷变波形... 详细信息

密集假目标干扰通过在真实目标周围产生大量假目标,形成欺骗和压制双重干扰效果,严重影响雷达的目标探测能力。为此,该文提出一种基于脉间码型捷变波形的距离-多普勒二维干扰重构算法来抑制密集假目标干扰。该算法基于脉间码型捷变波形的距离选通性,在距离-多普勒域通过交替反演实现干扰和目标重构,并从回波中对消干扰来实现干扰剔除。首先,通过构造不同距离段的接收滤波器组来实现干扰和目标回波的分距离段处理;其次,采用联合失配滤波器组使各脉冲滤波输出的距离旁瓣结构近似相同,减小脉间码型捷变波形经脉冲多普勒处理后沿多普勒维的散布能量;然后,利用干扰和目标回波在不同距离-多普勒平面上的能量分布特性构造滤波矩阵;最后,通过交替反演实现干扰和目标的精准重构,进而实现密集假目标干扰的抑制。仿真结果表明,与传统方法相比,该文所提算法在干扰抑制和运行时间方面展现出优越的性能,显著提升了雷达在强干扰环境中的目标检测能力。

关键词：脉间码型捷变波形密集假目标干扰干扰重构距离选通性交替反演

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响应性胶体晶体反射光谱预测模型及实验验证

光学学报 2024年第4期44卷 346-354页

作者：张金英王鑫野司玉琳王炳楠杨佳兴张野效桐精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室北京理工大学光电学院北京100081 北京理工大学长三角研究院浙江嘉兴314001

建立了一种以面心立方三维光子晶体为基础的有限元预测模型,研究了纳米粒子折射率、溶剂折射率、粒子直径、粒子间距等参数对反射光谱的影响。根据预测结果制备了优化尺寸的Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)纳米粒子电调谐器件。结果表明,有限元模... 详细信息

建立了一种以面心立方三维光子晶体为基础的有限元预测模型,研究了纳米粒子折射率、溶剂折射率、粒子直径、粒子间距等参数对反射光谱的影响。根据预测结果制备了优化尺寸的Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)纳米粒子电调谐器件。结果表明,有限元模型预测的反射光谱中心波长在680 nm至455 nm范围内移动,与制备器件的测试光谱匹配性良好。与解析预测模型相比,建立的三维有限元预测模型得到的反射光谱中心波长的预测结果准确性更高。对于非核壳结构,两种模型的预测误差范围分别为0.49%~1.70%、0.82%~1.49%,表现相当;对于核壳结构,两种模型的预测误差范围分别为3.51%~6.11%、0.28%~1.34%。本文建立的三维有限元模型将预测误差典型值降低为原来的1/5.9。所提模型可用于准确预测胶体体系下自组装光子晶体反射光谱的动态调谐能力,弥补了解析预测模型在核壳结构光子晶体预测准确性方面的不足,可指导粒子材料参数和结构参数设计,以及可调谐范围的优化区间筛选。对反射光谱幅值和谱宽预测准确性的提升需进一步考虑短程有序结构等随机微扰特性的影响。

关键词：光谱学胶体体系自组装光子晶体动态变色器件有限元预测模型反射光谱中心波长