MCA方法在金属材料涂层性能研究中的应用

可移动元胞自动机(MCA)法是继有限元、边界元法之后又一种新的数值方法，它建立在不连续介质力学基础之上，可以直接模拟不均匀材料内部的损伤累积、裂纹扩展、碰撞能的计算等。本文介绍了MCA方法的理论基础及数学模型，通过一个金属基陶瓷涂层材料在冲击载荷作用下的损伤破坏计算实例表明，在同样条件下，双陶瓷涂层试样比单陶瓷涂层试样的抗冲击能力有明显提高，二者断口形貌和本构关系曲线也完全不同，说明涂层结构对涂层材料变形、损伤和破坏形式有重要影响，进而证明MCA方法可用来优化设计涂层结构与材料。  

模拟长杆弹侵彻混凝土靶的MCA方法

采用改进的移动元胞自动机法数值软件,对长杆弹侵彻混凝土靶进行了二维数值模拟,给出了弹靶的破坏变形过程,得到了侵彻深度与冲击速度的关系曲线。数值模拟结果与已有的实验现象吻合较好,说明该计算方法可以有效地计算和模拟高速侵彻问题。  

基于飞行仿真的捷联惯导算法测试平台

针对捷联惯导算法测试中真实飞行轨迹数据难以获得的问题,建立了一种基于飞行仿真的捷联惯导算法测试平台.首先构建了测试平台的系统结构,在建立六自由度非线性飞机数学模型基础上,采用Stateflow实现了预定航迹多模态的飞行仿真,并通过坐标变换将飞行参数转换为测试基准轨迹数据；然后根据捷联惯导系统原理,由测试基准轨迹参数推导出陀螺仪和加速度计的理想输出,并对其误差进行建模,由此获得惯性组件的模拟输出数据；最后通过两种不同的姿态更新算法进行惯导解算并比较.仿真实验结果表明:产生的测试基准数据符合飞行力学的特点,很好地反映了飞机的动态特性,可以有效地评估不同捷联惯导算法的性能.  

基于三级多源信息融合结构的SINS性能测试综合评估算法

针对SINS性能测试存在指标多、不确定性等问题,提出了一种基于三级多源信息融合结构的SINS性能测试综合评估算法。给出了包括精度测试、稳定性测试和可靠性测试等三大性能测试指标和16个性能测试底层子指标构成的SINS性能测试指标体系,并构建SINS测试评估结构框架。利用多个专家对底层性能测试子指标进行评估给出相应性能子指标的模糊评价,并构造基本置信指派组成多个证据;利用基于局部冲突分配的组合规则进行三级证据融合,得到性能测试指标的综合评价结果。仿真实验结果表明:与传统的证据理论融合方法相比,该算法可以较为全面地很好地评估SINS性能,而且结果更为合理。  

高温仪器化压入测试中热接触对位移测量漂移的影响

基于对室温压头和热试样接触后传热过程的分析, 重点研究热接触引起的压头基托热膨胀对高温仪器化压入测试中位移测量漂移的影响. 首先, 通过热传导理论分析, 获得热接触后基托内温度场分布的解析解, 进而研究基托热膨胀引起的位移测量漂移量; 然后, 建立有限元分析模型, 数值模拟高温仪器化压入过程, 验证理论模型的准确性. 研究发现, 压头与热试样接触面间的热传导性质显著影响基托内的温度场分布; 对于不同材料的试样, 接触面间传热性能不同, 基托的热膨胀量差异可以达到几个数量级. 研究结果有助于优化高温压入测试程序, 提高测试的可靠性.