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考虑温度影响的电磁轨道发射装置温度场与热应力分析

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兵器材料科学与工程 2024年第1期47卷 7-16页

作者：郭安新王学智杜翔宇卢晓全涂鑫垚空军工程大学防空反导学院陕西西安710051

为探究温度对电磁轨道发射装置电枢电流密度和温度场的影响,分析了发射装置的热载荷来源,建立了电枢温度场理论计算模型,并对其进行求解。用脉冲成形网络对发射装置供电,采用有限元法,求出接触电阻随时间的变化曲线,在考虑电磁场-温度场... 详细信息

为探究温度对电磁轨道发射装置电枢电流密度和温度场的影响,分析了发射装置的热载荷来源,建立了电枢温度场理论计算模型,并对其进行求解。用脉冲成形网络对发射装置供电,采用有限元法,求出接触电阻随时间的变化曲线,在考虑电磁场-温度场-应力场等的情况下建立三维有限元计算模型,对比分析理想接触状态下、仅考虑接触电阻、既考虑接触电阻又考虑温度影响的3种状态下的电流密度、温度场及热应力。结果表明:3种状态下电枢最大电流密度的变化趋势相同,均为先急剧增大再急剧减小再缓慢减小,电枢最高温度和最大应力的变化趋势也相同,均为先缓慢上升再迅速上升最后缓慢减小趋于稳定,但考虑接触电阻与温度影响下的电枢最高温度和最大应力的峰值时间推迟,峰值增大;在发射过程中,电枢尾部首先开始熔化,随后热量向头部传播,在间隔0.3 ms后整个接触区域温度均超过熔点,电枢尾翼熔化厚度约为0.25 mm,接触电阻产生的热量发生在电枢臂尾翼纵向0.7 mm区域内。

关键词：电磁发射电流密度温度场应力场接触电阻

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电磁轨道发射装置材料损伤抑制方法研究现状

兵器材料科学与工程 2024年第1期47卷 122-130页

作者：蔡博林冯刚空军工程大学防空反导学院陕西西安710051

电磁轨道发射是利用洛伦兹力在数毫秒内将电枢和负载加速到超高速的发射技术。电枢通过紧固式或填塞式装填在轨道内,在大电流强磁场环境下进行超高速滑动,不可避免伴随有轨道刨削、轨道沟槽、电枢融化和电枢转捩损伤发生。电磁轨道发射... 详细信息

电磁轨道发射是利用洛伦兹力在数毫秒内将电枢和负载加速到超高速的发射技术。电枢通过紧固式或填塞式装填在轨道内,在大电流强磁场环境下进行超高速滑动,不可避免伴随有轨道刨削、轨道沟槽、电枢融化和电枢转捩损伤发生。电磁轨道发射器的损伤问题是限制其工程化的关键,针对电枢轨道材料损伤抑制问题,总结国内外电磁轨道损伤机理研究现状,分析电枢轨道4类表面材料损伤成因。针对损伤机理介绍了改进电枢轨道结构、使用新型材料及整流驱动电流3种抑制损伤方案。最后介绍了一种具有高导电性、高导热性、高沸点和低熔点特性的镓基液态金属,讨论了用该金属制备电枢涂层抑制电枢轨道间机械磨损,减轻熔蚀损伤并推迟转捩发生的可行性,并对电磁轨道发射装置损伤抑制研究进行了展望。

关键词：电磁发射枢轨接触轨道损伤电枢损伤镓基液态金属

基于眼动追踪技术的数字界面人机交互效能评价研究综述

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电光与控制 2024年第3期31卷 8-16,47页

作者：田晨智宋敏王崴田继伟郭代言空军工程大学.空管领航学院西安710000 空军工程大学防空反导学院西安710000

数字界面是人机交互的主要平台,科学合理的界面设计能够促进高效和谐的人机交互,开展数字界面人机交互效能评价能够有效节省时间资源和开发成本,为界面的设计定型奠定坚实基础。利用眼动追踪技术对该效能进行评价能够客观反映用户的视... 详细信息

数字界面是人机交互的主要平台,科学合理的界面设计能够促进高效和谐的人机交互,开展数字界面人机交互效能评价能够有效节省时间资源和开发成本,为界面的设计定型奠定坚实基础。利用眼动追踪技术对该效能进行评价能够客观反映用户的视觉心理及认知思维过程。结合该技术在人机界面交互中的评价机理,归纳梳理了目前的研究现状,并指出其未来的应用和发展趋势将围绕算法优化、模型计算、多元融合和无感交互等方面展开。

关键词：眼动追踪数字界面人机交互效能评价综述

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旋转对置活塞发动机运动学特性研究

北京理工大学学报 2024年第4期44卷 369-376页

作者：王余枫高建兵赵玉伟黄俊峰宋纪龙付忠惠杨策北京理工大学机械与车辆学院北京100081 空军工程大学防空反导学院陕西西安710051

高功率密度发动机是未来内燃机的发展趋势.旋转对置活塞发动机结构简单,做功频率是传统往复式活塞发动机的两倍,可以显著提高发动机的理论功率密度,是小型无人机、混合动力系统的理想动力源.文中通过建立数学模型,探究了旋转对置活塞发... 详细信息

高功率密度发动机是未来内燃机的发展趋势.旋转对置活塞发动机结构简单,做功频率是传统往复式活塞发动机的两倍,可以显著提高发动机的理论功率密度,是小型无人机、混合动力系统的理想动力源.文中通过建立数学模型,探究了旋转对置活塞发动机的结构参数对活塞运动规律、气缸容积变化规律和压缩比的影响,分析了相邻活塞运动碰撞的边界条件.研究结果表明,活塞线速度对椭圆齿轮节曲线偏心率的变化最为敏感,当线速度大于平均值时,线速度与偏心率成正比,线速度小于平均值时则成反比;偏心率的增大可以减小气缸的余隙容积,且使下止点对应的气缸容积增大,进而调节发动机的压缩比;活塞端面夹角增大可以减小气缸的余隙容积;偏心率和活塞端面夹角在±10%的范围内变化时,压缩比相应的变化范围分别为5.62~12.04和5.01~23.45,当偏心率过大时将导致相邻活塞发生碰撞.

关键词：旋转对置活塞发动机椭圆齿轮副结构参数运动规律压缩比

基于改进OMP算法的多目标高速机动检测方法

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北京航空航天大学学报 2024年第7期50卷 2265-2271页

作者：王阳张小宽马前阔郑舒予宗彬锋徐嘉华空军工程大学研究生院西安710051 空军工程大学防空反导学院西安710051 国防科技大学ATR国防科技重点实验室长沙410073

针对多目标高速机动检测问题,提出了一种基于改进正交匹配追踪(OMP)算法的多目标检测方法。根据高速机动目标运动特性建立信号模型;利用改进OMP算法对脉冲压缩后的回波信号进行运动参数估计;构建相位补偿函数对距离徙动和多普勒徙动进... 详细信息

针对多目标高速机动检测问题,提出了一种基于改进正交匹配追踪(OMP)算法的多目标检测方法。根据高速机动目标运动特性建立信号模型;利用改进OMP算法对脉冲压缩后的回波信号进行运动参数估计;构建相位补偿函数对距离徙动和多普勒徙动进行校正;通过快速傅里叶变换(FFT)完成相参积累,实现对多目标的检测。改进算法适用于多目标高速机动检测场景,可有效避免盲速旁瓣现象及信号交叉项的影响,且具有参数估计精度高和抗噪声能力强等优点。仿真实验验证了改进算法的有效性与可靠性。

关键词：高速机动目标改进正交匹配追踪算法距离徙动多普勒徙动相参积累

破片群作用下复合材料结构损伤特性及抢修需求分析

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空军工程大学学报 2024年第3期25卷 121-126页

作者：郭孝欢孙法亮卿华雍霄驹夏鑫园空军工程大学航空机务士官学校河南信阳464000 空军工程大学防空反导学院西安710051

对战斗部破片群作用下复合材料结构损伤规律进行了试验研究。以实际飞机复合材料部件为研究对象,开展了层压板、层压板加筋结构的战斗部地面静爆试验,采用无损检测方法对复合材料在高速冲击下的真实损伤情况进行了检测分析。检测结果表... 详细信息

对战斗部破片群作用下复合材料结构损伤规律进行了试验研究。以实际飞机复合材料部件为研究对象,开展了层压板、层压板加筋结构的战斗部地面静爆试验,采用无损检测方法对复合材料在高速冲击下的真实损伤情况进行了检测分析。检测结果表明,遭受单个破片高速冲击的层压板结构的主要损伤形式为破孔+周边分层+表面纤维撕裂,破孔尺寸与弹片尺寸相当,周边分层扩展面积约为破孔面积的1.13~5.00倍。最后,结合修理需求和强度分析结果,提出了修复建议。同样的冲击条件下,层压板结构剩余强度下降比加筋壁板结构的更明显,但从服役的角度看,可能会出现加筋壁板结构剩余承载能力低于极限强度,而层压板结构可采取不修或简单贴补等恢复结构完整性后继续使用的现象。

关键词：破片群复合材料损伤特性抢修

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基于似然比检验的目标机动检测方法

航空兵器 2024年

作者：邵雷贺杨超赵锦空军工程大学防空反导学院陕西黄河集团设计研究所

针对博弈对抗过程目标意图识别中的机动检测问题，设计了一种基于似然比检验的目标机动检测方法。该方法利用目标实时观测数据进行机动检测，将目标机动检测问题转化为目标观测时间序列数据检验问题。首先，基于极大似然原理对目标运动... 详细信息

针对博弈对抗过程目标意图识别中的机动检测问题，设计了一种基于似然比检验的目标机动检测方法。该方法利用目标实时观测数据进行机动检测，将目标机动检测问题转化为目标观测时间序列数据检验问题。首先，基于极大似然原理对目标运动状态进行回归估计；其次，利用似然比检验原理设计检测模型，构建目标机动检测方法。仿真结果表明，该方法在噪声环境下具有较好的误检测和检测延迟性能。

关键词：机动检测似然比回归估计时间序列估计

一种基于RIS的宽带毫米波SISO定位方法

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电子与信息学报 2024年第4期46卷 1240-1246页

作者：孙俊倡谷荣妍马帅柴进晋李世银中国矿业大学信息与控制工程学院徐州221116 鹏城实验室深圳518055 空军工程大学防空反导学院西安710038

针对毫米波定位过程中空间宽带效应产生的影响,该文基于可重构智能超表面(RIS)和单输入单输出(SISO)毫米波系统提出一种新颖的3维(3D)定位估计方法。首先,通过设计RIS相位,利用快速傅里叶逆变换(IFFT)粗略地估计直射路径的视距(LoS)时延... 详细信息

针对毫米波定位过程中空间宽带效应产生的影响,该文基于可重构智能超表面(RIS)和单输入单输出(SISO)毫米波系统提出一种新颖的3维(3D)定位估计方法。首先,通过设计RIS相位,利用快速傅里叶逆变换(IFFT)粗略地估计直射路径的视距(LoS)时延、RIS路径的虚拟视距(VLoS)时延以及RIS与用户之间的出发角(AoD)等信道参数。然后,利用拟牛顿法修正上述参数进而估计用户的位置坐标。通过仿真模拟对比了所提宽带估计方法和传统的窄带估计方法的定位性能,结果表明,通过考虑空间宽带效应,带宽为240 MHz时定位精度大约可提高10%,随着带宽增大超过800 MHz时定位性能可提高超过20%。

关键词：毫米波定位空间宽带效应可重构智能超表面单站定位

基于磁性隧道结和双组分多铁纳磁体的超低功耗磁弹模数转换器

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物理学报 2024年第13期73卷 301-308页

作者：夏永顺杨晓阔豆树清崔焕卿危波梁卜嘉闫旭空军工程大学基础部西安710051

本文提出了一种由8个磁性隧道结(magnetic tunnel junction,MTJ)构成的3位磁弹模数转换器(magnetoelastic analog-to-digital converter,MEADC),该转换器中MTJ自由层为双组分多铁纳磁体.通过对多铁纳磁体实施应变介导的电压调控,可以实... 详细信息

本文提出了一种由8个磁性隧道结(magnetic tunnel junction,MTJ)构成的3位磁弹模数转换器(magnetoelastic analog-to-digital converter,MEADC),该转换器中MTJ自由层为双组分多铁纳磁体.通过对多铁纳磁体实施应变介导的电压调控,可以实现零场条件下的确定性磁化翻转.研究发现:对于给定尺寸,给定材料的双组分多铁纳磁体,压电层厚度与双组分多铁纳磁体的临界翻转电压线性相关.基于该原理,通过调整压电层的厚度使得MEADC具有8个不同的电压切换阈值,将模拟信号转换为8个多铁MTJ不同磁化状态组合.同时,设计了锁存比较器和独立的读取电路来检测MTJ的阻态,以此实现了数字信号的输出.Monte Carlo功能模拟表明:该MEADC在室温下写入成功率可达100%;此外,读写电路相互分离,使得压电层厚度与MTJ的输出参考电压无关,因此每个MTJ可设置相同的参考电压,从而具有更高的读取可靠性.微磁仿真和数值模拟分析发现:该MEADC的工作频率可达250 MHz,单次转换能耗仅为20 aJ;与基于Racetr ack技术的磁模数转换器相比,能耗降低了1000倍,采样速率提高了10倍.本文提出的MEADC可为基于自旋电子器件的存算一体电路架构提供重要的技术支撑.

关键词：磁弹模数转换器磁性隧道结自旋电子学纳磁体

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