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带隔板复合装药结构对双层罩毁伤元成型的影响

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火炸药学报 2024年第4期47卷 344-353页

作者：赵志杰李伟兵李军宝李文彬王晓鸣南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室江苏南京210094

针对带隔板复合装药爆轰波控制问题,利用LS-DYNA软件仿真研究了不同隔板参数及复合装药结构参数对爆轰波传播及作用过程的影响;结合X光成像试验验证并通过仿真研究了双层药型罩在不同装药结构参数下的成型规律。结果表明,随着隔板厚度... 详细信息

针对带隔板复合装药爆轰波控制问题,利用LS-DYNA软件仿真研究了不同隔板参数及复合装药结构参数对爆轰波传播及作用过程的影响;结合X光成像试验验证并通过仿真研究了双层药型罩在不同装药结构参数下的成型规律。结果表明,随着隔板厚度及复合装药高度的增加,复合装药爆轰波由球面波向V形波转化,使得双层药型罩从包覆式侵彻体向杆式侵彻体转换;其中侵彻体的头部速度和长径比与隔板厚度、装药高度、炸药性能呈正相关,与隔板半径、隔板底部距起爆中心位置、内外层炸药直径比呈负相关,当隔板厚度为0.114~0.142倍装药口径、隔板半径为0.400~0.429倍装药口径、隔板底部距起爆中心位置为0.100~0.129倍装药口径、复合装药高度为0.971~1.257倍装药口径、内外层炸药直径比为0.77~0.83时,杆式侵彻体成型较好。

关键词：爆炸力学带隔板复合装药爆轰波双层药型罩数值模拟 LS-DYNA软件

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基于模糊逻辑的引信检测机械手视觉定位方法

南京理工大学学报 2024年第1期48卷 82-87页

作者：张安马少杰丁立波张合南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室江苏南京210094

为了提高引信出厂检测的质量和效率,该文设计了一种引信自动检测系统。针对机械手与检测装置的自主对准和对接的问题,提出了一种基于模糊逻辑的引信与检测装置自主对准控制算法。以引信和检测装置的相对位置和偏差角作为控制变量,设计... 详细信息

为了提高引信出厂检测的质量和效率,该文设计了一种引信自动检测系统。针对机械手与检测装置的自主对准和对接的问题,提出了一种基于模糊逻辑的引信与检测装置自主对准控制算法。以引信和检测装置的相对位置和偏差角作为控制变量,设计了二维模糊控制器。通过对控制器的动态调整,可以输出最优运动参数。与传统的引信检测方法相比,该算法进一步提高了引信检测的效率和定位精度。开发了引信全流程自动检测系统的物理样机,并进行了机器人现场操作试验,验证了所提出的视觉定位算法的有效性和工程实用性。

关键词：引信模糊逻辑检测机械手控制算法

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激光在箔条云环境中的传输特性模拟

兵工学报 2024年

作者：谭钰然查冰婷郑震张合何芮南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室

针对激光引信作用时易受箔条云的影响，但箔条云对激光干扰特性研究尚不充分的问题，建立一种箔条云环境中的激光传输特性模型。建立无/有风条件下的箔条云的扩散模型，得到不同环境下箔条云稳定阶段的扩散模型，确定了无/有风情况下的... 详细信息

针对激光引信作用时易受箔条云的影响，但箔条云对激光干扰特性研究尚不充分的问题，建立一种箔条云环境中的激光传输特性模型。建立无/有风条件下的箔条云的扩散模型，得到不同环境下箔条云稳定阶段的扩散模型，确定了无/有风情况下的箔条云主干扰云团干扰作用的相似性；基于菲涅尔原理，研究单根箔条不同形态下的散射特性；对箔条云进行分割，采用连续场蒙特卡洛辐射传递模型，建立激光在箔条云环境中的传输模型，得到不同中心浓度箔条云环境中无/有目标时激光回波模型。将此模型与实测数据进行对比，验证了模型的正确性，并得出箔条云干扰回波具有脉宽窄、峰值高等特点，且箔条云干扰回波的连续次数与箔条云浓度呈正相关关系，模型可为激光引信抗箔条云干扰研究提供支持。

关键词：脉冲激光箔条云菲涅尔原理蒙特卡洛辐射传递模型回波模型

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基于磁异探测的侵彻引信计层方法

兵工学报 2024年第3期45卷 695-704页

作者：王益利李长生王鑫张合王晓锋南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室江苏南京210094 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

针对侵彻弹药打击多层建筑物时传统加速度传感器探测方法存在信号振荡混叠、粘连严重、难以精确计层的问题,提出基于磁异探测的侵彻过程精确计层方法。楼层建筑结构中的钢筋会对周围地磁场分布产生扰动,引信随战斗部侵彻目标时,利用磁... 详细信息

针对侵彻弹药打击多层建筑物时传统加速度传感器探测方法存在信号振荡混叠、粘连严重、难以精确计层的问题,提出基于磁异探测的侵彻过程精确计层方法。楼层建筑结构中的钢筋会对周围地磁场分布产生扰动,引信随战斗部侵彻目标时,利用磁传感器探测楼层周围地磁场畸变产生的磁异信号,从而完成侵彻过程的状态识别。建立多层钢筋混凝土靶板磁场仿真模型与弹丸侵彻多层目标磁场仿真模型,得到楼层周围空间磁场分布特征与侵彻过程引信部位磁场强度变化规律,分析了斜侵、钢筋疏密、弹体材料等对侵彻过程磁信号变化的影响。发现侵彻过程中磁信号幅度与楼层位置存在明确的对应关系,信号特征明显,且弹体材料磁导率越低、靶板钢筋含量越高,越利于磁探测的信号处理。设计了磁异探测实验室实验,测试结果表明,穿靶过程磁异信号清晰易辩,原理可行。

关键词：侵彻弹药引信磁异探测计层仿真分析

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平板玻璃在爆炸载荷下的损伤数值模拟

兵器材料科学与工程 2024年

作者：陶传赟刘俊林唐小松石新未郑宇南京理工大学智能弹药技术国防重点学科试验室北京特种工程设计研究院

平板钠钙玻璃为常见建筑材料，研究其在爆炸冲击波下的裂纹扩展规律和损坏具有重要的科学意义。本文通过建立数值模型，考虑材料的本构关系、边界条件、载荷作用方式等，模拟爆炸载荷的传播过程，将得到的载荷信息作为输入数据，结合近... 详细信息

平板钠钙玻璃为常见建筑材料，研究其在爆炸冲击波下的裂纹扩展规律和损坏具有重要的科学意义。本文通过建立数值模型，考虑材料的本构关系、边界条件、载荷作用方式等，模拟爆炸载荷的传播过程，将得到的载荷信息作为输入数据，结合近场动力学方法（PD），模拟玻璃结构在爆炸载荷下的响应过程。结果表明：用近场动力学法（PD）进行数值模拟时，明显形成了环状裂纹和径向裂纹，且边框处有大量玻璃碎片飞溅，表明PD算法可有效模拟玻璃破碎过程；冲击波负压阶段对结果影响很小，在数值模拟时可忽略不计；在相同的爆心距下，随TNT质量的增加，玻璃碎片的抛撒速度越大；当冲击波超压峰值相同时，随爆心距的增加，冲击波的正压作用时间和比冲量都增加；玻璃碎片的最高速度与爆心距接近线性关系，平板玻璃的毁伤阈值为0.052 MPa。

关键词：平板玻璃爆炸载荷近场动力学裂纹扩展数值模拟冲击波

基于自适应DPCM与LZW的激光距离像压缩算法

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激光杂志 2024年

作者：张玉坤武军安赵旭郝昕南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室

随着计算机视觉和三维重建等领域的发展，激光距离图像压缩成为了激光距离图像处理中一个重要的研究方向，为了保持深度信息质量的同时，尽可能减小数据大小和提高图像处理效率。通过解析原始DPCM与LZW算术编码，提出一种基于自适应DPCM... 详细信息

随着计算机视觉和三维重建等领域的发展，激光距离图像压缩成为了激光距离图像处理中一个重要的研究方向，为了保持深度信息质量的同时，尽可能减小数据大小和提高图像处理效率。通过解析原始DPCM与LZW算术编码，提出一种基于自适应DPCM与LZW编码方法结合的图像压缩方案。首先利用自适应DPCM进行谱间预测，利用DPCM帧内预测输出残差图像并对残差图像进行量化处理，然后对量化后的残差图像进行LZW编码输出，最终与文章参考的算法以及原始算法进行评估与对比。测试结果表明，该算法能够不影响图像观看效果的同时，对图像进行有效压缩，平均压缩比为4.958，相对于文章中的对比算法分别提高了246.71%，61.93%，173.92%，123.03%。

关键词：自适应DPCM 预测编码激光距离图像 LZW编码有损压缩

爆炸成型弹丸侵彻不同材料靶板后效破片特性试验研究

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兵工学报 2024年第1期45卷 58-68页

作者：黄炫宁李伟兵李文彬尹贵祥郭腾飞南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室江苏南京210094 西安现代控制技术研究所陕西西安710065

为研究靶板材料性能对爆炸成型弹丸(Explosively Formed Projectile,EFP)侵彻靶后破片特性的影响,开展EFP侵彻不同材料靶板(Q235钢、45号钢、装甲钢、2A12铝)后效破片特性试验,采用X光摄影方法观测靶后破片云形态及膨胀尺寸,通过布置多... 详细信息

为研究靶板材料性能对爆炸成型弹丸(Explosively Formed Projectile,EFP)侵彻靶后破片特性的影响,开展EFP侵彻不同材料靶板(Q235钢、45号钢、装甲钢、2A12铝)后效破片特性试验,采用X光摄影方法观测靶后破片云形态及膨胀尺寸,通过布置多层纤维板获得破片散布特性,并对靶后破片进行回收。研究结果表明:在靶板密度一定的情况下,靶板强度主要影响破片云轴向膨胀能力,对径向膨胀能力影响很小;靶后破片环形毁伤区的飞散角位于20°~25°范围内差别不大,但是靶板背面出口崩落会造成靶后破片飞散角出现极大值,随着钢靶强度的增大,靶后破片径向散布增强,破片总数减小,但是大质量段钢破片数量增多;不同强度钢靶产生的钢破片平均尺寸满足Kipp等提出的基于材料流动应力的碎片尺寸模型。

关键词：爆炸成型弹丸靶后破片径向散布质量分布破片尺寸

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基于多模复合探测方法的无人艇目标识别研究

激光与红外 2024年第5期54卷 787-795页

作者：周昇辉武军安郭锐南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室江苏南京210094

随着水面无人艇技术的不断发展和应用,其对于舰船的威胁程度也日益加剧。以末敏弹打击水面无人艇为背景,为了提升多元激光/红外/毫米波探测器对水面小型目标的识别性能,提出了一种基于多通道卷积神经网络(Multi-Channel Convolutional N... 详细信息

随着水面无人艇技术的不断发展和应用,其对于舰船的威胁程度也日益加剧。以末敏弹打击水面无人艇为背景,为了提升多元激光/红外/毫米波探测器对水面小型目标的识别性能,提出了一种基于多通道卷积神经网络(Multi-Channel Convolutional Neural Network,MCCNN)和极端梯度提升决策树(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)的复合探测信号识别方法MCCNN-XGB,同时构建了单通道CNN识别网络与基于人工特征提取的XGBoost识别算法作为对照,最终通过水面目标无人机载探测试验数据对上述三种模型的目标识别性能进行评估与对比。测试结果表明,基于MCCNN-XGB的识别算法表现最佳,测试准确率达到了97.26%。本文所提出的识别方法能够有效进行复合探测信号的特征提取,并且能够降低误识别率与漏识别率,具有较好的识别效果。

关键词：末敏弹水面无人艇复合探测目标识别卷积神经网络机器学习

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复合战斗部侵彻引信分布式探测过载响应

探测与控制学报 2024年第1期46卷 54-62页

作者：胡越孙航李长生南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室江苏南京210014

针对复合战斗部高速侵彻多层目标时,传统弹底引信过载信号出现振荡信号混叠,难以精确计层的问题,提出通过研究不同部位过载响应以提高计层精度。建立了复合战斗部分布式引信系统模型以及复合战斗部侵彻5层钢筋混凝土靶有限元模型,分析... 详细信息

针对复合战斗部高速侵彻多层目标时,传统弹底引信过载信号出现振荡信号混叠,难以精确计层的问题,提出通过研究不同部位过载响应以提高计层精度。建立了复合战斗部分布式引信系统模型以及复合战斗部侵彻5层钢筋混凝土靶有限元模型,分析数值仿真获得的弹体过载信号,得到应力波在弹体中的传播规律:弹速越大,靶间距越小,弹长越长;层间飞行过程中应力波在弹体内部循环次数越少,侵彻过程更加明显;从频域角度分析了不同部位三轴过载信号的相关性,发现径向振荡对轴向过载有很大影响;对比900,1300,1700 m/s速度下不同部位过载信号,发现复合战斗部高速侵彻目标时弹体前段过载响应优于弹尾。获得了复合战斗部应力波传播规律,总结了不同部位过载响应特征异同,为基于分布式探测、数据融合的侵彻过程识别提供仿真数据支撑。

关键词：复合战斗部侵彻引信分布式探测多部位过载响应应力波