[發明專利]一種基于目標結構響應的動態炸點計算方法

在審

• 申請號: 202211535663.4
• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN115795874A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 高浩鵬;張云峰;曾寶珠;李浩;方龍;隨亞光;陳博
• 申請（專利權）人: 西北核技術研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/23;G06T17/20;G06F119/12;G06F111/10;G06F111/04;G06F119/14;G06F119/02
• 代理公司: 西安凱多思知識產權代理事務所(普通合伙) 61290
• 代理人: 王鮮凱

1.一種基于目標結構響應的動態炸點分析計算方法，其特征在于步驟如下：

步驟1、毀傷效應測量：根據彈藥戰技性能參數，動態試驗前預判彈藥的可能炸點位置，并依據相關力學原理在目標結構上布設多個加速度傳感器，加速度傳感器的采樣頻率大于200KHz；

步驟2、試驗后炸點宏觀位置判斷：依據目標的宏觀毀傷結果，判斷炸點所處的艙室；

步驟3、毀傷效應數值計算：

根據目標結構建造圖紙或者目標實物，對目標結構進行三維幾何建模，對模型進行有限元網格劃分，添加目標結構的材料屬性、邊界條件等；

對戰斗部進行建模，設置爆炸求解的參數及戰斗部運動約束條件；

設定某種彈藥與目標的相對位置，建立侵爆彈藥對目標毀傷的有限元數值計算模型；

依據實際測量中加速度測點位置，在有限元模型的對應位置設置加速度數據提取參數，數據提取頻率與實際測量的采樣率一致；

提交求解器求解，并提取計算結果中加速度數據；

步驟4、遍歷計算：

將步驟2得到的目標結構上的艙室均勻劃分成數N個小區域，依次以每個小區域中心作為戰斗部模型的布放位置，并提取N個工況對應所有測點的加速度時域數據；

步驟5、動態炸點分析計算：

基于對應測點的測量和仿真計算的加速度時域信號，提取起跳時間、峰值特征參數，使用多個點的這些特征參數構建目標函數；輸入N個工況的數據，以目標函數的值最優作為評判標準，得到該工況下的炸點坐標即為分析計算結果；

具體為利用加速度起跳時間單一變量判斷炸點，設實測加速度信號的基準點起跳時間為T_Bm，對應的仿真計算點加速度信號的基準點起跳時間為T_Bs，G_T為通過加速度起跳時間判斷炸點位置的目標函數：

其中，i取1到N，當G_Ti最小時即為求得炸點所在小區域，中心位置為炸點位置。

2.根據權利要求1所述基于目標結構響應的動態炸點分析計算方法，其特征在于：所述步驟5中利用加速度峰值等單一變量判斷炸點，令P_T為通過加速度峰值判斷炸點位置的目標函數，則：

其中，i取1到N，P_Ti最小即求得炸點所在小區域，中心位置為炸點位置。

3.根據權利要求1所述基于目標結構響應的動態炸點分析計算方法，其特征在于：所述步驟5中采用多變量分析法，以加速度起跳時間和加速度峰值多變量判斷炸點，含義不變，采用多目標優化G_T、P_T的方法，找到多G_T、P_T目標函數的Pareto最優解，即為定位炸點所在小區域。

4.根據權利要求1所述基于目標結構響應的動態炸點分析計算方法，其特征在于：所述測點選擇為：對于建筑，測點分布式布設在主承力結構內部的鋼筋上；對于船舶，測點分布式布設在縱骨強力結構上。

5.根據權利要求1所述基于目標結構響應的動態炸點分析計算方法，其特征在于：所述N個小區域的劃分數目取決于毀傷評估對炸點精度需求。

6.根據權利要求1或5所述基于目標結構響應的動態炸點分析計算方法，其特征在于：所述對炸點艙室進行區域劃分時，先進行粗分得到最優區域；再將最優區域進行劃分得到更小區域，直到滿足精度需求為止。

7.根據權利要求1所述基于目標結構響應的動態炸點分析計算方法，其特征在于：所述加速度傳感器以應變片取代，加速度信號為應變片的應變信號。