国家自然科学基金(51275248)
- 作品数：13 被引量：28H指数：3
- 相关作者：张合马少杰沈德璋陈勇李豪杰更多>>
- 相关机构：南京理工大学中国工程物理研究院电子工程研究所中国人民解放军更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省普通高校研究生科研创新计划项目中国人民解放军总装备部预研基金更多>>
- 相关领域：兵器科学与技术机械工程理学自动化与计算机技术更多>>
- 水下火箭弹引信涡轮全弹道测速误差分析被引量：3
- 2014年
- 为了提高水下火箭弹引信的测速、测距精度,分析了头部测速涡轮在全弹道环境下速度测量值的变化误差。首先针对水中弹药弹道特点,理论分析了在动态变化、小攻角、发生空化等情况下涡轮转动情况。讨论了使用动态数值仿真进行弹道环境模拟的方法,并结合仿真实验结果对该涡轮的测速进行误差分析。结果发现,在低速情况下动态误差较大,该误差随着速度的增加而减小;高速时产生的空化将会对涡轮测速误差产生较大影响,在传感器特性曲线上形成另一个"驼峰";小攻角下的全弹道测速误差变化趋势与无攻角情况基本一致。该分析结果对使用涡轮机构进行水下测速的水下高速运动体均具有参考意义。
- 陈勇张合马少杰沈德璋
- 关键词：误差分析
- 一种小型水下高速运动体的自主测速方法被引量：11
- 2012年
- 针对水下高速运动体自主测速困难的问题,基于涡轮转速与运动载体速度在一定范围内的线性关系,提出一种适用于小型水下高速运动体的自主测速方法。建立了基于力矩平衡的涡轮转动黏性数学模型,给出了模型求解方法,计算并获得了理论曲线。设计制作了原理样机,在高速水洞中进行了模拟实验。结果表明:在实验段测速线性度误差为3.89%,初生空化数约为1.02,在水下1 m以下环境,测量30节(55.56 km/h)以内的速度不会发生明显空化。该方法经初步验证切实可行。
- 沈德璋张合李豪杰
- 关键词：水下涡轮数学模型
- 单声束周向旋转扫描探测技术被引量：1
- 2017年
- 针对阵列式超声探测系统空间限制和固有盲区的问题,提出了一种新型的超声波周向扫描方案。设计了可以实现调节声波信号发射角度和转速旋转扫描机构,该结构简单可靠。对超声波声场进行仿真,使用具有增强声场和指向性的超声传感器。在同步扫描系统的基础上,对单声束探测目标车辆信息、回波信号和脉冲频率与转速匹配关系进行数值仿真分析,确定信号脉冲频率与电机扫描转速的最佳匹配参数。使用原理样机进行扫描探测实验,结果表明:当超声脉冲频率f≥27 Hz,周向扫描转速范围n=233 r/min,周向扫描探测系统能捕获速度低于70 km/h的目标车辆,同时验证了超声波周向扫描探测可行性,为单束超声周向探测系统设计提供依据。
- 孟凡达马少杰朱海洋
- 关键词：超声探测
- 引信测速涡轮参数多变量非线性优化方法被引量：2
- 2013年
- 针对目前引信涡轮结构参数主要采用经验设计与试验设计的问题,基于最优化理论,提出了引信涡轮参数多变量非线性优化设计流程与方法。以涡轮转速-弹速曲线具有最佳线性度为目标,对叶片数目N、叶片导程L d及叶片厚度t b3个参数进行优化设计。加工模型并进行了水洞模拟实验,实验结果表明:优化前后,涡轮转速-弹速曲线的非线性度系数分别为0.992和0.996,优化后的涡轮具有更好的工作性能,该优化设计方法切实可行,具有工程实际应用价值。
- 马少杰沈德璋杨黎明
- 关键词：引信涡轮
- 轴对称自然空泡脉动特性水洞实验
- 2019年
- 为解决自然空化形成的空泡脉动特性问题,本文根据空泡压力微震方程,得出了空泡稳定条件。通过采用钝头体模型进行了水洞自然空化实验及高速摄影;同时利用压力变送器以及微型水压传感器采集了水压信号,对信号进行小波变换和快速傅里叶变换,并对比不同工况下的水压信号,从而对信号的频域和幅值进行了分析。结果表明:空泡的脉动主要是由尾部泡体脱落引起的;所采集到的水压信号具有宽频的特性,而高频分量主要由空泡界面上的气泡云破碎、水流中的游离小空泡破碎和湍流脉动所引起。本文的结果可为超空泡的稳定性研究提供一定的参考,有助于更好地掌握超空泡技术,为工程实践提供数据支撑。
- 屠江锋马少杰张合
- 关键词：压力变送器小波分析
- 基于LES/FW-H耦合模型的水下高速运动体流噪特性分析
- 2020年
- 空化未出现时,水下运动体的流动噪声以结构噪声、机械噪声、仪器噪声等为主,这些噪声主要以多极子形式辐射,线谱与宽谱共存,且随流速与环境压力而变化。而空化一旦发生,水下运动体流动噪声的噪声谱产生明显变化。为研究水下高速运动体噪声特性,以平头回转体为研究对象,基于流体体积(VOF)多相流、Schnerr&Sauer空化模型,建立了大涡模拟/Ffowcs Williams-Hawkings(LES/FW-H)耦合数值模型,并进行了流场仿真和水洞实验研究,获得了不同工况下水下运动体流噪特性。结果表明,水洞实验中,当空化数降低到0.8左右,才能明显看到空泡形成;水洞壁面湍流扰动所引起的噪声为水下运动体流噪的主要来源;运动体流噪与速度和压力有关,速度越大,噪声幅值越大;环境压力越大,噪声幅值也越大;运动体航行产生空泡后,其噪声特性发生改变,流噪变得更为复杂,起伏变化更快。
- 屠江锋马少杰张合宋斌
- 关键词：声学空化
- 水下火箭弹头部空化流场的数值仿真研究被引量：1
- 2015年
- 对火箭弹头部的局部空化流场的研究可作为头部敏感装置安装位置设计和选择的依据。研究了利用RANS(针对定常分析)和LES(针对非定常分析)湍流模型对水下火箭弹弹体头部空化流场进行仿真分析的方法,并与实验结果进行对比验证。通过仿真分析了在零攻角/小攻角下弹体头部周围定常、非定常流场空化区域和不同速度、加速度下空化区的变化;比较了相同空化数下不同速度对空化区域的影响。结果发现,小攻角情况下的火箭弹头部背流面空化流场存在较强的非定常特性,头部流场空化区受到加速度的影响且存在速度比尺效应。
- 陈勇张合马少杰刘茂生
- 关键词：攻角空化湍流模型
- 水下测速涡轮传感器动态实验研究被引量：2
- 2014年
- 水下高速运动体可利用前置涡轮传感器来测量其自身运动速度。建立了水下测速涡轮传感器的动态方程,并分析了其在稳定加减速下的响应规律。利用高速水洞设备,设计了加减速的动态过程实验,并对实验结果进行了分析。理论分析和实验结果表明:动态模型与实验结果基本吻合,动态下的运动规律与稳态变化规律基本相符。与静态测量值相比,此水下涡轮测速方案在加减速过程中存在动态误差,其中加速过程误差较大,在实际测量中需要修正。
- 陈勇张合马少杰沈德璋
- 关键词：涡轮动态建模
- 基于双向反射函数的水下激光引信回波仿真方法被引量：2
- 2016年
- 针对鱼雷激光近炸引信探测水下近场目标的需求,开展了水下激光引信回波蒙特卡洛仿真方法研究.结合水下激光引信探测特点建立水下目标回波的蒙特卡洛仿真模型.为了提高水中非朗伯目标表面回波仿真的准确度,推导了基于双向反射函数的光子反射方向概率分布,根据概率分布随机抽样光子反射方向.仿真了不同距离和入射角度条件下的水中目标回波信号.仿真结果表明：目标回波幅度随目标距离和入射角度的增大迅速下降,目标距离在6~12m内变化时,信号峰值动态范围为11.5dB;目标距离为8m,激光入射角在0~45°内变化时,信号峰值动态范围为9.2dB.为验证仿真方法的正确性,在水池中进行水中目标蓝绿激光探测实验,实验结果和仿真结果一致.研究成果可为解决传统蒙特卡洛方法在水中非朗伯面目标回波仿真中的适用性问题及水下激光引信优化设计提供参考.
- 谭亚运张合查冰婷
- 关键词：近炸引信水下激光目标回波
- 基于SSIM算法的动态空化图像处理被引量：5
- 2016年
- 在空化水洞实验中,需要从大量的数字图像中准确获取空化区域的外形、波动周期等重要信息。首先对比了几种常见的图片边缘提取算法,并选择Canny算子提取空泡结构信息,进而研究了采用SSIM算法对空化图像进行分析的可行性,并通过合理调节结构相似度的比重获得更好的效果。此外,设计了图像的循环批处理程序,该程序通过Matlab编程实现。运算结果表明,采用结构系数为主要特征的相关系数进行分析,更能准确获取空化区域的外形、波动周期等重要信息,更有利于对空化形态进行动态分析。针对一组空化数为0.4的高速摄像图像,该相关系数在0.315~0.375之间变化,空化波动频率约为115 Hz。
- 昝晶马少杰屠江锋
- 关键词：结构相似度
