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基于装箱问题的遗传算法研究与应用

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第1期 0157-0161页

作者：孙哲滕怀亮海装北京局驻邯郸地区军事代表室河北邯郸056000

遗传算法是一种模拟自然选择和遗传机制的智能优化算法,在算法设计中,进行遗传、突变和适应性选择等操作时,不同参数设置对优化求解结果的质量和搜索效率有着极大的影响,该文结合一个装箱问题实例设计了遗传优化算法,通过设置不同的优... 详细信息

遗传算法是一种模拟自然选择和遗传机制的智能优化算法,在算法设计中,进行遗传、突变和适应性选择等操作时,不同参数设置对优化求解结果的质量和搜索效率有着极大的影响,该文结合一个装箱问题实例设计了遗传优化算法,通过设置不同的优化参数,从优化结果质量、搜索效率和运行时间等方面进行了深入的分析和讨论,总结了不同参数设置对优化性能的影响规律。

关键词：智能优化算法遗传算法装箱问题

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碳纳米管对酚醛树脂基复合材料性能的影响

兵工学报 2024年第5期45卷 1547-1554页

作者：孔国强安振河赵寰于秋兵邵蒙李莹魏化震王康刘文博山东非金属材料研究所山东济南250031 某军事代表局驻某地区军事代表室山东济南250031

为制备具有隔热、耐烧蚀、电磁屏蔽等多功能集成的结构复合材料,满足武器装备对多功能复合材料的迫切需求,采用超声波分散的工艺将碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs)在树脂基体中进行分散,并制备CNTs改性国产碳布/酚醛复合材料。经对CNT... 详细信息

为制备具有隔热、耐烧蚀、电磁屏蔽等多功能集成的结构复合材料,满足武器装备对多功能复合材料的迫切需求,采用超声波分散的工艺将碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs)在树脂基体中进行分散,并制备CNTs改性国产碳布/酚醛复合材料。经对CNTs改性国产碳布/酚醛复合材料的层间性能检测,当CNTs含量达到1.5%时,其层间剪切强度提高57.4%。对CNTs改性定向国产碳纤维/酚醛树脂复合材料的弯曲性能、层间性能和抗冲击性能都进行检测。检测结果表明,经CNTs改性后,定向国产碳纤维/酚醛复合材料的力学性能和模量均得到了大幅提高。对CNTs改性短切高强玻璃纤维/酚醛树脂基复合材料的导电性能和导热性能进行了研究。研究结果表明:随着CNTs含量的提高,短切高强玻璃纤维/酚醛树脂基复合材料的电阻率呈数量级速度降低,当CNTs含量达到14%时,复合材料的电阻率由10^(10)Ω·m降低到了10^(-2)Ω·m,复合材料由绝缘体转变为导体;当CNTs含量小于6%时,复合材料的导热系数虽有提高,但与复合材料电性能相比提高幅度不大。

关键词：碳纳米管碳布/酚醛复合材料碳纤维/酚醛复合材料导电隔热

γ-TiAl基合金用Al_(2)O_(3)-SiC-AlPO_(4)复合涂层抗高温氧化性能研究

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表面技术 2024年第10期53卷 167-172,206页

作者：杨天南牛合全孔令艳海装沈阳局驻沈阳地区某军事代表室沈阳110043 太原科技大学太原030024 中国科学院金属研究所沈阳110016

目的通过表面涂层提高γ-TiAl基合金的抗高温氧化性能。方法采用常规喷涂涂料法在γ-TiAl合金基体上制备Al_(2)O_(3)-SiC-AlPO_(4)磷酸盐复合抗高温氧化涂层。研究γ-TiAl合金和涂层样品在900℃、静态空气条件下的准等温氧化动力学行为... 详细信息

目的通过表面涂层提高γ-TiAl基合金的抗高温氧化性能。方法采用常规喷涂涂料法在γ-TiAl合金基体上制备Al_(2)O_(3)-SiC-AlPO_(4)磷酸盐复合抗高温氧化涂层。研究γ-TiAl合金和涂层样品在900℃、静态空气条件下的准等温氧化动力学行为。用XRD和SEM/EDS分别对涂层样品氧化前后的物相组成、组织形貌和微区成分进行表征分析;用电子探针(EPMA)分析涂层样品的元素分布情况。结果900℃恒温氧化动力学研究结果表明,γ-TiAl基合金初期氧化速率常数为32.501×10^(-2)mg/(cm^(2)·h^(1/2)),与后期氧化速率常数28.113×10^(-2)mg/(cm^(2)·h^(1/2))基本接近,呈直线规律,不具有抗氧化性能;而Al_(2)O_(3)-SiC-AlPO_(4)磷酸盐复合涂层样品氧化后期氧化速率常数为5.967×10^(-2) mg/(cm^(2)·h^(1/2)),与氧化初期8 h内氧化速率常数23.941×10^(-2) mg/(cm^(2)·h^(1/2))相比,明显降低,遵循典型抛物线规律,具有抗氧化性能。微观分析结果表明,原始涂层与γ-TiAl合金基体结合紧密,涂层主要相组成为Al_(2)O_(3)、SiC、SiO_(2);AlPO_(4)以无定形状态构成涂层连续相。氧化后,AlPO_(4)演变成晶态,形成涂层致密的网络结构;部分基体钛元素扩散进入涂层中疏松部位,氧化后形成TiO_(2)弥散分布在涂层中,填补了涂层疏松部位,使涂层更加致密;在涂层与基体界面2μm区域内形成连续致密Al_(2)O_(3)膜,阻挡了空气中的氧进一步扩散进入基体。结论Al_(2)O_(3)-SiC-AlPO_(4)复合涂层有效降低了γ-TiAl基合金氧化速率,有助于形成保护性Al_(2)O_(3)膜,明显改善了900℃γ-TiAl基合金抗高温氧化性能。

关键词： γ-TiAl基合金抗高温氧化性能磷酸盐涂层氧化动力学微观组织

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大变倍比制冷型长波红外变焦光学系统设计

中国光学（中英文） 2024年第1期17卷 69-78页

作者：唐晗夏丽昆刘炼刘云刘炫刘愚张润琦周春芬杨开宇昆明物理研究所云南昆明650223 陆军装备部驻重庆地区军事代表局重庆400000 空军装备部驻成都地区军事代表局四川成都610000 海军装备部驻广州地区军事代表局广东广州510320

长波红外变焦光学系统相对于中波红外变焦光学系统存在可用材料少、系统高低温环境无热化难度大等难题。本文采用机械补偿变焦技术实现光学多视场变焦,利用主动补偿的消热差技术使系统在−40°C~+65°C温度范围内能够清晰成像,实现四片... 详细信息

长波红外变焦光学系统相对于中波红外变焦光学系统存在可用材料少、系统高低温环境无热化难度大等难题。本文采用机械补偿变焦技术实现光学多视场变焦,利用主动补偿的消热差技术使系统在−40°C~+65°C温度范围内能够清晰成像,实现四片透镜架构的制冷型长波红外四视场光学系统设计。该光学系统四视场焦距分别为25 mm、109 mm、275 mm、400 mm,变倍比为15,光学系统包络尺寸为268 mm(长)×200 mm(宽),光学零件总质量为618 g。该光学系统具有质量轻、性能高、成本低等SWaP-C特征,在辅助导航、搜索、跟踪等安防领域中具有较大应用潜力。

关键词：制冷型长波红外变焦光学系统机械补偿无热化

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高精度惯性导航系统的技术预见

国防科技 2024年第2期45卷 44-50页

作者：娄癸阳皮燕燕冯泽源海装北京局驻天津地区军事代表室天津300131 天津航海仪器研究所天津300131

面对水下装备无人化/智能化的发展趋势,系统分析国内外知名惯性导航系统生产公司的产品,梳理水下装备的核心设备—惯性导航系统的发展趋势。基于工具检索国内外知名惯性导航系统公司的公开文献、专利以及产品手册等开源信息,提炼关键信... 详细信息

面对水下装备无人化/智能化的发展趋势,系统分析国内外知名惯性导航系统生产公司的产品,梳理水下装备的核心设备—惯性导航系统的发展趋势。基于工具检索国内外知名惯性导航系统公司的公开文献、专利以及产品手册等开源信息,提炼关键信息以及参数进行对比分析。目前,光纤陀螺惯性导航系统在国内已成为实现水下装备高精度定位的核心产品,基于谐振陀螺的惯性导航系统尚处于研发阶段。国际市场上,基于激光陀螺的惯性导航产品正逐渐被基于谐振陀螺和光纤陀螺的惯性产品替代。从法国赛峰和Exail这两家顶尖公司的产品指标看,谐振陀螺高精度惯性产品相比光纤陀螺高精度惯性产品而言,无论在体积还是在质量上都有较大优势,后续可能完全替代光纤陀螺系统成为市场主流。

关键词：惯性导航系统光纤陀螺惯性导航系统谐振陀螺惯性导航系统

联合空间位置信息的陆基高光谱图像目标检测算法

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光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 2056-2065页

作者：赵佳乐王广龙周冰应家驹刘杰林超陈琪赵润泽陆军工程大学石家庄校区河北石家庄050000 海军航空大学山东烟台264000 陆军装备部驻北京地区军事代表局驻石家庄地区第三军事代表室河北石家庄050000

受空间分辨率与探测器水平的限制,传统的高光谱图像目标检测算法更侧重于基于光谱分析的定量化处理。近年来,随着地面与近地面成像平台以及光谱成像技术的发展,陆基高光谱图像实现了高空间分辨率与高光谱分辨率的统一。相比于高光谱遥... 详细信息

受空间分辨率与探测器水平的限制,传统的高光谱图像目标检测算法更侧重于基于光谱分析的定量化处理。近年来,随着地面与近地面成像平台以及光谱成像技术的发展,陆基高光谱图像实现了高空间分辨率与高光谱分辨率的统一。相比于高光谱遥感图像,陆基高光谱图像的空间分辨率更高,其目标具有细节丰富、尺度较大的特点,在目标检测任务中能够同时利用目标的几何形状信息与精细光谱信息。约束能量最小化(CEM)是一种经典的高光谱图像目标检测算法,这种算法很适合特定的成分占图像总方差比例很小的情况,能突出某种待测目标信息,压制背景信息,从而达到从图像中分离出待测目标的效果。然而,CEM对目标的尺度比较敏感,随着目标像元数目的增加,该算法的探测效果显著下降。导致这一问题产生的原因在于CEM是基于统计背景时不包括目标光谱信息这一假设的,但实际情况中难以预先剔除目标光谱信息,而是直接统计全域图像的每个像元的光谱来近似代替背景光谱。为了解决CEM在较大目标的检测任务中效果不佳的问题,改进该算法在陆基高光谱图像中的目标检测能力,提出了一种基于空间检测指导的CEM方法(SIG-CEM)。该方法首先将获取到的待测高光谱图像进行主成分分析,将第一主成分图像送入空间目标检测模型,利用检测结果得到的坐标信息对目标进行框定。而后在求取CEM中的自相关矩阵时去除框定区域内包含目标的像元,从而有效减少了对目标的抑制。分别利用公开的遥感高光谱图像与实测的陆基高光谱图像进行实验,实验结果表明:SIG-CEM算法能够避免传统CEM算法中目标信号作为背景信号参与运算而对探测结果的影响。在公开数据集的实验中,相比于其他传统的目标检测算法,SIG-CEM算法的AUC值达到了0.9737,有效提升了目标检测的精度;在实测陆基高光谱图像数据的实验中,SIG-CEM比CEM的AUC值平均提升了0.055。同时,实验在一定程度上验证了SIG-CEM算法针对不同类型的高光谱图像具有较强的鲁棒性与适用性。该研究提出了一种专门针对陆基高光谱图像的目标检测方法,推进了今后陆基高光谱图像在目标定位与识别方面的发展与应用。

关键词：高光谱成像目标检测 CEM 空谱联合

基于CFD的轻质燃油舱吸入口流动特性仿真研究

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舰船科学技术 2024年第13期46卷 43-49页

作者：马跃李海峰王松波胡婕竺笑笛海装北京局驻北京地区第四军事代表室北京100086 中国船舶集团有限公司系统工程研究院北京100094

为研究轻质燃油舱中的日用舱和储油舱油舱吸入口流动特性,本文通过CFD仿真建立了日用舱和储油舱喇叭口、上斜口及增大储油舱集油槽后的吸入口有限元模型,模拟储油舱向日用舱进行油料调拨及使用日用舱向目标进行油料加注时油舱吸口周围... 详细信息

为研究轻质燃油舱中的日用舱和储油舱油舱吸入口流动特性,本文通过CFD仿真建立了日用舱和储油舱喇叭口、上斜口及增大储油舱集油槽后的吸入口有限元模型,模拟储油舱向日用舱进行油料调拨及使用日用舱向目标进行油料加注时油舱吸口周围的流动特性,采用湍流模型模拟实际流动状态。通过改变流动域、边界条件等设置,对不同油舱的不同吸入口形式进行CFD仿真,得到系列速度流线规律。仿真结果表明:1)同样布置情况下,采用上斜45°吸口相比于喇叭口吸口对集油舱内部扰动影响较小;2)吸入口相对于舱底、舱壁的布置位置对集油槽内流体扰动情况影响较大,在设计中需特别关注。

关键词：油舱吸入口 CFD

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复合固体推进剂损伤行为的多尺度研究进展

含能材料 2024年第4期32卷 435-464页

作者：王哲君强洪夫王稼祥裴书帝李世奇耿挺京韩永恒火箭军工程大学陕西西安710025 海军装备部驻北京地区军事代表局北京100071

从微观、细观、宏观尺度和跨尺度4个方面,对复合固体推进剂损伤行为的研究进展进行了梳理,重点综述了不同尺度下损伤的观测和表征方法、损伤阈值的确定方法、损伤演化模型的构建方法、损伤数值模拟方法及宏细观跨尺度分析方法,并在此基... 详细信息

从微观、细观、宏观尺度和跨尺度4个方面,对复合固体推进剂损伤行为的研究进展进行了梳理,重点综述了不同尺度下损伤的观测和表征方法、损伤阈值的确定方法、损伤演化模型的构建方法、损伤数值模拟方法及宏细观跨尺度分析方法,并在此基础上针对当前研究中存在的若干不足,展望了需进一步重点开展研究的方向:拓宽微观尺度上开展复合固体推进剂损伤行为数值模拟时考虑的影响因素的范围,并从多个方面加强与试验研究结论的验证;提高细观尺度上损伤观测试验的能力、损伤演化模型的表征水平和损伤数值模拟的计算精度;提高宏观尺度上损伤识别测试试验的检测精度、损伤阈值确定方法的精确性和损伤演化模型的预测能力;在形成微细宏观单一尺度上复合固体推进剂损伤行为研究的标准规范的基础上,进一步建立推进剂损伤行为跨尺度研究的理论方法体系。

关键词：复合固体推进剂损伤观测损伤表征损伤模型数值模拟多尺度

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冷凝器水位控制建模和控制系统设计

船舶工程 2024年第6期46卷 89-93页

作者：陈五星海装沈阳局驻葫芦岛地区某军事代表室辽宁葫芦岛125000

为了对水位实施有效控制,结合理论分析和实际运行数据,建立一种简化的冷凝器水位控制模型,并设计冷凝器水位比例-积分-微分(PID)控制系统。采用实际运行数据对模型的有效性和控制系统的控制效果进行验证,结果表明:模型运算结果与实际运... 详细信息

为了对水位实施有效控制,结合理论分析和实际运行数据,建立一种简化的冷凝器水位控制模型,并设计冷凝器水位比例-积分-微分(PID)控制系统。采用实际运行数据对模型的有效性和控制系统的控制效果进行验证,结果表明:模型运算结果与实际运行数据具有较好的符合性,最大相对误差小于3%,并且控制系统可有效地将冷凝器水位控制在(80±3)cm的规定范围内。该模型建立方法和控制系统设计方法可为其他控制系统分析和设计提供借鉴。

关键词：冷凝器水位控制系统建模比例-积分-微分