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考虑纤维波纹度的单向复合材料代表性体积元生成算法

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机械工程学报 2024年第8期60卷 186-195页

作者：谢晨阳黄鲛肖光明张贤杰王俊彪李玉军西北工业大学机电学院西安710072 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所无锡214063 中航西安飞机工业集团股份有限公司西安710089

提出一种单向纤维增强复合材料(Unidirectional fiber reinforced polymer,UD-FRP)周期性高保真代表性体积元(Representative volume element,RVE)的创建算法。首先基于随机游走算法,采用贝塞尔(Bézier)曲线表征纤维形态,使曲线各控制... 详细信息

提出一种单向纤维增强复合材料(Unidirectional fiber reinforced polymer,UD-FRP)周期性高保真代表性体积元(Representative volume element,RVE)的创建算法。首先基于随机游走算法,采用贝塞尔(Bézier)曲线表征纤维形态,使曲线各控制点处的切线方向的统计分布服从多变量冯·米塞斯-费歇尔(Von-MISES FISCHER)函数,创建出初步的软核模型。进而基于力偏置算法,在保证RVE内部纤维不产生过度扭曲的前提下,调整纤维间的重叠,创建出对应的硬核模型。调整过程中,通过引入三维近邻列表算法,大幅提高算法效率。最后对所创建的含有纤维波纹度特征的RVE模型进行了横向剪切渐进损伤分析,用以揭示该方法的研究价值及应用领域。结果表明,该方法能够快速有效地创建不同尺寸及纤维波纹度的RVE几何构型,这种含有波纹度特征的纤维构型会对UD-FRP的横向剪切性能产生一定影响,纤维波纹度越大,UD-FRP的横向剪切强度越大。

关键词：单向纤维增强复合材料纤维波纹度随机游走周期性边界条件近邻列表算法力偏置算法横向剪切

考虑动力学响应的天线座拓扑-自由尺寸协同优化设计

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机械工程学报 2024年第11期60卷 20-31页

作者：朱继宏张亦飞侯杰李祥吉张卫红陕西省空天结构技术重点实验室西安710072 西北工业大学机电学院西安710072 西北工业大学航宇材料一体化设计与增材制造装备技术国际联合研究中心西安710072

结构的动力学响应设计是复杂装备设计与制造过程中一个不可回避的问题。针对复杂舰载天线座结构的设计需求提出了考虑动力学响应的拓扑-自由尺寸协同优化设计方法。以加权频率最大化为目标函数,简谐激励下结构的应力幅值为约束,构建协... 详细信息

结构的动力学响应设计是复杂装备设计与制造过程中一个不可回避的问题。针对复杂舰载天线座结构的设计需求提出了考虑动力学响应的拓扑-自由尺寸协同优化设计方法。以加权频率最大化为目标函数,简谐激励下结构的应力幅值为约束,构建协同优化模型并推导目标函数以及约束函数的灵敏度信息。针对复杂天线座结构板壳实体混合模型,进行协同设计,由拓扑优化结果确定内部材料分布,自由尺寸优化结果确定壳体的大致厚度分布,并在考虑工艺性基础上进行精确尺寸设计。随后对优化模型进行重构并分析校核。采用协同优化方法能够有效减少设计过程中的反复迭代,提升设计效率。设计结果表明,该方法能够显著提升结构的固有频率,大幅降低最苛刻工况下结构最大应力、位移幅值,实现性能更为优异的天线座结构设计。

关键词：拓扑优化自由尺寸优化动力学响应加权频率天线座

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标准数字化在装备研制中的应用探索

信息技术与标准化 2024年第8期 79-82页

作者：彭迪邓晓燕南京电子技术研究所

围绕推动标准数字化在装备研制中发挥作用,分析标准数字化目前的政策和技术发展现状,深入剖析装备研制和企业管理对标准数字化的需求,并通过理论分析和典型案例结合,提供可供参考的标准数字化应用场景,探索标准数字化在现代企业尤其是... 详细信息

围绕推动标准数字化在装备研制中发挥作用,分析标准数字化目前的政策和技术发展现状,深入剖析装备研制和企业管理对标准数字化的需求,并通过理论分析和典型案例结合,提供可供参考的标准数字化应用场景,探索标准数字化在现代企业尤其是制造业中的核心价值和未来应用趋势。

关键词：标准数字化标准数字化需求应用场景

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基于颜色校正和深度信息去雾的水下感知系统

光子学报 2024年第6期53卷 183-198页

作者：毛昭勇刘楠陈刚琦侯冬冬沈钧戈西北工业大学无人系统技术研究院西安710072 中国航天科技创新研究院北京100088 西北工业大学航海学院西安710072 中国船舶重工集团公司第七一三研究所河南省水下智能装备重点实验室郑州450015

针对水下距离感知任务真实训练数据缺乏,水下目标感知任务目标模糊、密集、多尺度的问题,提出一种基于颜色校正和深度信息去雾的水下视觉感知系统。设计了一种改进的融合增强方法,并建立了一个水下单目图像数据集,以解决距离感知任务数... 详细信息

针对水下距离感知任务真实训练数据缺乏,水下目标感知任务目标模糊、密集、多尺度的问题,提出一种基于颜色校正和深度信息去雾的水下视觉感知系统。设计了一种改进的融合增强方法,并建立了一个水下单目图像数据集,以解决距离感知任务数据不足的难点。设计了一种基于深度信息的去雾方法,结合水下成像模型对图像进行去雾处理,提升图像质量。设计了一种基于中心点检测的通道重排网络,将卷积神经网络中浅层的详细特征完全集成到深层中,且无需锚框,增强对小目标、密集目标的特征提取能力。实验表明,该系统可从水下图像中恢复真实陆地色彩,准确感知水下场景相对距离,并实现域内和跨域高精度目标感知,在URPC数据集上取得了78.2%的域内目标检测精度,比基准CenterNet高出4.6%,在UTTS数据集上取得81.5%跨域目标检测精度,证明了该系统的有效性。

关键词：目标检测去雾深度估计颜色校正水下图像

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2023年国外高超声速领域发展综述

航天电子对抗 2024年第2期40卷 59-64页

作者：陈军燕袁秋月廖龙文西北核技术研究所陕西西安710024

高超声速武器将使未来战争的样式产生深刻的变化,是当前装备科技领域博弈的焦点之一。对2023年美国、俄罗斯、法国、印度等世界主要国家在高超声速领域的重要发展动向进行梳理,分析其发展态势。最后,对国外高超声速技术的发展进行了总结。

关键词：高超声速滑翔导弹巡航导弹

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美国“扩散型作战人员太空架构”发展概况

航天电子对抗 2024年第3期40卷 59-64页

作者：焦晓静左宏良李碧清西北核技术研究所陕西西安710024

“扩散型作战人员太空架构”是美国下一代太空架构,是由几百颗小卫星组成的低轨星座,发展思路上由集中型向扩散型转变,定位上由战略支援领域向作战领域转变。为加深对美国“扩散型作战人员太空架构”的认识,分析了其提出的战略背景和发... 详细信息

“扩散型作战人员太空架构”是美国下一代太空架构,是由几百颗小卫星组成的低轨星座,发展思路上由集中型向扩散型转变,定位上由战略支援领域向作战领域转变。为加深对美国“扩散型作战人员太空架构”的认识,分析了其提出的战略背景和发展动因,概述了该太空架构的设计规划,并对其建设现状进行了梳理。

关键词：扩散型作战人员太空架构国防太空架构美国太空发展局

光泵磁力仪中垂直腔面发射激光器激光波长锁定

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上海交通大学学报 2024年第4期58卷 438-448页

作者：骆曼箬李绍良黄艺明张弛吴招才刘华上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 上海航天控制技术研究所上海空间智能控制技术重点实验室上海201109 自然资源部第二海洋研究所杭州310012

针对光泵磁力仪(OPM)对小型化、低功耗以及激光光源波长稳定性的要求,提出一套垂直腔面发射激光器激光波长锁定控制方案.所提基于多普勒吸收的光反馈波长锁定方案以133 Cs原子D1线F_(g)=4→F_(e)=3超精细能级跃迁波长为参考波长,OPM的... 详细信息

针对光泵磁力仪(OPM)对小型化、低功耗以及激光光源波长稳定性的要求,提出一套垂直腔面发射激光器激光波长锁定控制方案.所提基于多普勒吸收的光反馈波长锁定方案以133 Cs原子D1线F_(g)=4→F_(e)=3超精细能级跃迁波长为参考波长,OPM的原子蒸汽气室同时作为波长锁定的工作气室,无需任何额外装置即可将激光波长锁定在该D1线跃迁波长.使用数字比例积分微分控制与模糊控制算法进行激光的温度控制,使温度波动在±0.005℃内;采用基于电流镜的激光电流驱动方案,使电流波动在±50 nA内,为激光波长锁定提供了良好的硬件基础.最后,在实验室环境下实现OPM长达2 h的稳定信号输出.

关键词：光泵磁力仪垂直腔面发射激光器波长锁定激光稳频

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大口径火炮弹协调器机构可靠性优化设计研究

中国机械工程 2024年第5期35卷 877-885页

作者：闫利军李广岐刘勤高景洲宋华斌骆小平西北机电工程研究所咸阳712099 中国兵器科学研究院北京100089

为提高弹协调器的交弹效率,同时保障协调交弹动作具有高可靠度,开展某弹协调器机构的可靠性优化设计。考虑主要几何尺寸、制造误差、重要构件弹性变形等影响因素,建立某弹协调器的参数化刚柔耦合动力学模型,通过参数化动力学分析,复现... 详细信息

为提高弹协调器的交弹效率,同时保障协调交弹动作具有高可靠度,开展某弹协调器机构的可靠性优化设计。考虑主要几何尺寸、制造误差、重要构件弹性变形等影响因素,建立某弹协调器的参数化刚柔耦合动力学模型,通过参数化动力学分析,复现协调器的协调交弹动作失效,并建立相对应的功能函数及协调器可靠性优化设计模型。针对协调器可靠性优化模型,为提高优化设计的效率和精度,构建新的Kriging模型自适应更新策略,并与序列二次规划(SQP)方法、功能函数度量法(PMA)/可靠度指标法(RIA)结合,提出协调器机构可靠性优化设计方法。研究结果表明,在协调交弹可靠度满足要求的情况下大幅提高了某协调器的协调效率,也验证了所提方法的有效性和工程价值。

关键词：弹协调器可靠性优化设计 Kriging模型序列二次规划

同方期刊数据库博看期刊评论

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球墨铸铁电极气体开关特性研究

强激光与粒子束 2024年

作者：尚蔚苏建仓曾搏李锐王刚程杰李永东高明珠喻斌雄西北核技术研究所先进高功率微波技术重点实验室西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室

高功率容量的气体开关是国内外大型脉冲功率装置的首选，但因气体放电随机性导致的自击穿电压抖动一直以来是脉冲功率装置的瓶颈问题。电极是影响气体开关稳定性和寿命的关键，开关设计总要面临低抖动和长寿命之间的取舍，提出一种兼顾... 详细信息

高功率容量的气体开关是国内外大型脉冲功率装置的首选，但因气体放电随机性导致的自击穿电压抖动一直以来是脉冲功率装置的瓶颈问题。电极是影响气体开关稳定性和寿命的关键，开关设计总要面临低抖动和长寿命之间的取舍，提出一种兼顾低抖动、长寿命特性的球墨铸铁气体开关。基于对球墨铸铁材料的特性分析，提出球墨均布于电极有利于提高气体开关击穿稳定性的机制，且球状石墨均布于整个电极体内，相比表面结构，具有长寿命的原生优势。设计开展了单级开关稳定性测试实验，结果表明球墨铸铁电极可将传统电极结构3%～4%的重频自击穿抖动有效降低至2.5%。最终利用低抖动球墨电极，设计了5级1 MV等自击穿概率型全密封气体开关，开关抖动进一步降低至2%以下。在测试电压范围960～980 kV，放电电流约9 kA，无维护条件下开展了开关30万脉冲寿命考核，自击穿抖动维持在2%以下，最优达1.7%。开关导通前沿小于5 ns，传输效率大于90%。此结果展现了球墨铸铁作为气体开关电极的应用潜力。

关键词：气体开关低抖动长寿命球墨铸铁