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  • 机械工程·军用机械工程与智能化控制
    安彦召, 陈沛晨, 沈世成, 裴毅强, 张岩, 褚全红
    陆军工程大学学报. 2026, 5(4): 1-14. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20260626001
    为提升微型涡喷发动机与微型涡轮发电机的燃烧性能、油电转化效率与工程应用潜力,明确关键技术发展路径,系统综述了相关研究进展。通过剖析两类动力装置的整体构型、部件组成与工作原理,介绍其基本技术特征,并结合国内外产品案例梳理了技术发展与应用现状。高效燃烧组织为两类装置性能优化的核心共性技术,按照直流、回流与折流3种燃烧室构型分述技术研究进展。在此基础上,从动力涡轮、回热器和控制器方面进一步解析微型涡轮发电机实现高效油电转化的关键技术。结果表明,供油设计、火焰筒气动布局与点火过程优化等技术是改善燃烧组织、提高燃烧效率的重要途径。动力涡轮高效气动优化、回热器紧凑高效换热以及智能控制会进一步影响油电转化效率。总而言之,燃烧系统性能升级与油电转化效率提高是未来发展的核心需求,相关研究将进一步推动我国微型涡喷-涡电动力系统的技术升级与应用拓展。
  • 机械工程·军用机械工程与智能化控制
    张熙奎, 熊玉朋, 陈驰昊, 王瑜, 黄铖, 戴一帆
    陆军工程大学学报. 2026, 5(4): 44-51. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20251107004
    针对单晶硅精密抛光阶段存在的损伤层去除效率低、易引入二次损伤和过度抛光等问题,设计了一种高效率、低损伤、高确定性的快速抛光方法。基于Preston方程提出通过高精度力控限制抛光压力以抑制裂纹扩展,同时大幅提高工具线速度以实现高效材料去除的工艺策略;设计具有特定倾角的柔性抛光头,将去除函数由“平顶型”优化为“类高斯型”,以提升面形收敛稳定性;采用磁流变斑点法对W7金刚石研磨后的单晶硅表面进行损伤层检测,精确测定其亚表面损伤层深度;基于该测量结果设定去除量目标,进行快速抛光工艺验证。实验结果表明,磁流变斑点法测得的损伤层深度为5.8 μm;在累计去除6 μm材料后,工件表面粗糙度由初始的472 nm降至0.647 nm,且亚表面损伤特征完全消失,面形精度得到良好保持。验证了所提方法的抛光效果,有效避免了过度抛光,为单晶硅元件的超精密制造提供了可靠的解决方案
  • 机械工程·军用机械工程与智能化控制
    陈进, 朱志伟, 黄鹏
    陆军工程大学学报. 2026, 5(4): 52-59. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20251009001
    多晶硅作为关键半导体材料虽然在军事高端电子设备中应用广泛,但其高脆性和复杂晶界结构易在加工时引发微观损伤。基于分子动力学(molecular dynamics,MD)构建热辅助切削模型,系统分析了不同温度(300、500和700 K)与平均晶粒尺寸(9.54、7.57和6.61 nm)对材料去除行为及微观损伤演化的影响,并考察刀具参数对切削力与亚表面损伤的作用。通过对原子结构与切削过程的动态分析,研究了切削力、塑性变形、相变及应力分布等特征。结果表明,晶粒尺寸减小可增强晶界滑移并减弱切削力,温度升高则通过材料软化与剪切带激活进一步减小切削载荷;高温条件下晶界非晶化与位错活动明显增强,导致亚表面损伤加剧,需在切削力减弱与损伤控制之间取得平衡;刀具前角与后角的增大促进了裂纹的产生,对局部应力与损伤形态有重要影响;应力分布影响工件性能,而工件的von Mises应力与静水应力分布明显受到温度与晶粒尺寸的耦合影响。从原子尺度揭示了多晶硅热辅助切削的关键机制,为切削加工参数优化提供了理论依据。
  • 交通运输工程
    吴剑锋, 王波, 范鹏贤, 李万欣
    陆军工程大学学报. 2026, 5(4): 76-83. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20251014002
    针对高原高寒地区传统人力运输物资保障不足的问题,提出了一种基于路径综合评价指标的运输路网方法,通过分析地形位置等因素确定中转仓库的位置,基于多目标转单目标的思路建立路径评价函数,利用粒子群优化算法优化权重分配衡量路网的优劣。为缓解无人车在高原高寒地区充电不便、低温适应性差的问题,划分保障路段确定车辆数。实例仿真表明,日常保障时平稳性权重0.5,时效性权重0.3,安全性权重0.2,任务区域分为4段,在符合无人车的技战术指标规则下确定车辆数为4;战时保障时效性权重0.5,平稳性权重0.3,安全性权重0.2,维持日常保障的无人车辆数,更新后的路网行驶时长更短,体现了所提物资保障方案的适应性、可行性和有效性。
  • 计算机科学与技术
    刘亚群, 王涛, 姚寒瑜, 黄荣凯, 马兆星
    陆军工程大学学报. 2026, 5(4): 101-108. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20251020004
    低能耗多跳无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)中继网络拓扑控制可分为拓扑构建和拓扑调整问题。前者是在满足UAV通信容量、通信距离等约束条件下,优化UAV路由、传输功率和位置,以最小化所有UAV传输功率之和。后者是在任务UAV位置发生变化时,通过动态调整UAV传输功率和位置,最小化所有UAV能量消耗之和。针对拓扑构建问题,提出了一种基于最优响应的UAV中继网络拓扑构建算法,以迭代的方式优化UAV路由,并在每次迭代中利用凸优化方法优化UAV的传输功率和位置。针对拓扑调整问题,提出了一种分布式UAV中继网络拓扑调整算法,基于凸优化方法分布式地调整UAV传输功率和位置。所提两种算法分别适配静态拓扑构建与动态拓扑调整需求。仿真结果表明,相较对比方法,所提拓扑构建方法能进一步降低UAV传输功率之和,拓扑调整方法能在较短的计算时间内实现与拓扑构建方法相近的UAV总能量消耗。
  • 军用道路与桥梁工程·轻质高强材料与结构
    王景全, 李峰
    陆军工程大学学报. 2026, 5(2): 1-13. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20251117001
    复合材料应急桥梁作为保障灾害救援与战时机动的重要装备器材,近年来取得了长足发展,其轻质高强及可设计性突破了传统材料的性能瓶颈。综合分析和总结了国内外复合材料应急桥梁在结构创新方面的研究现状及应用情况,重点梳理了复合材料应急桥梁的两大主流结构体系,即板梁式与桁架式的技术演进路径,分析一体成型和拉挤型材板梁式应急桥梁、组合平面桁架与组合立体桁架应急桥梁的结构特点、力学特性和各自优势。从复合材料应急桥梁刚度控制设计的核心问题出发,剖析了问题根源,总结了桥梁整体结构刚度提升技术路径,展望了未来复合材料应急桥梁结构创新与设计方面可能的发展方向。
  • 军用道路与桥梁工程·轻质高强材料与结构
    汪昕, 解佳展, 周竞洋, 刘霞, 吴润东, 吴智深
    陆军工程大学学报. 2026, 5(2): 14-22. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20260107001
    针对桥梁工程中钢拉索自重大、易腐蚀及传统纤维增强复合材料(fiber-reinforced polymer,FRP)平行索弯曲性能不足的问题,提出了一种轻质、耐腐蚀和高柔韧性的新型FRP柔性索。基于FRP柔性索三维有限元模型,分析了排列方式、捻距、捻向、摩擦系数和轮径比等参数对索体最大轴向应力和接触应力的影响规律,并提出优化设计建议。结果表明:圆形排列在接触应力控制方面更具优势,而正六边形排列在轴向应力分配与均匀性方面表现更优;内外层索股采用反向捻制,可使最大轴向应力减小11.3%;当捻距为12d~20d时,最大轴向应力随捻距增加而增大,而接触应力逐渐减小;增大摩擦系数有助于改善索股应力分布均匀性;当轮径比从17增大至40时,圆形和正六边形索体的最大轴向应力分别降低48.6%和47.4%,当轮径比≥30时,外层股轴向应力低于极限拉伸强度的70%。研究结果可为FRP柔性索在高腐蚀、高柔韧性环境中的工程应用提供参考。
  • 军用道路与桥梁工程·轻质高强材料与结构
    张恒铭, 陈璐
    陆军工程大学学报. 2026, 5(2): 31-41. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20250212001
    为探讨构件刚度对拉挤纤维增强复合材料(pultruded fiber-reinforced polymer,PFRP)构件屈曲临界载荷的影响,通过理论模型构建了PFRP的构件刚度表征体系,为机器学习模型提供输入特征。建立了包含多种截面形式,共计329个样本的PFRP构件弯曲屈曲试验数据库。利用支持向量回归、随机森林回归、K近邻、极端梯度提升和人工神经网络5种机器学习模型,对构件刚度与屈曲临界载荷的关系进行了预测。结果显示,K近邻模型预测性能最佳,R2值达到了0.967,较传统物理模型提高了0.237。基于SHAP(SHapley Additive exPlanations)值分析,揭示了弯曲刚度是影响屈曲临界载荷的主导因素。该研究创新性地构建了构件刚度表征体系,显著提升了预测准确性和鲁棒性,为PFRP构件的设计和优化提供了一定的理论基础。
  • 土木建筑与防护工程
    熊自明, 陈昊, 卞雷祥, 张中威, 孙慜倩, 代晓青
    陆军工程大学学报. 2026, 5(2): 51-58. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20251120001
    对战略价值显著、具有突出不可替代性的工程目标毁伤状态的及时感知与快速评估决策已成为打赢现代化战争的关键前提。综合无人化信息手段归纳出了一种应用于复杂工程环境下的毁伤评估方法,以实现综合工程全局毁伤信息的快速毁伤评估。以无人机搭载贴近摄影技术作为外部信息获取手段,以无人机器人和抛洒传感器配合激光扫描和全景影像获取作为内部毁伤信息获取手段,搭建工程内外毁伤信息获取平台。基于工程结构特性建立“物理-功能-系统”毁伤评估准则,从而形成综合内外毁伤信息的毁伤评估模型。通过对某模拟工程毁伤状态进行评估,验证了所提方法具有较好的工程适用性,可满足复杂背景下快速毁伤评估的需求。
  • 电磁防护技术·电磁认知与防护
    宁玉鸣, 马骞, 崔铁军
    陆军工程大学学报. 2026, 5(1): 1-9. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20251117003
    神经网络规模的急剧扩张导致其能耗与训练成本呈指数级增长,亟需开发出更高效的替代方案。在此背景下,电磁域类脑计算凭借其光速运算、低功耗以及高度并行的处理能力,展现出突破传统摩尔定律限制、重塑现有电子计算范式的巨大潜力,近年来已在学术界与产业界引起广泛关注。回顾了电磁域类脑计算的基本概念及其发展脉络,围绕其关键技术方向,包括非线性实现、可重构性、片上集成能力以及实际应用场景等,系统梳理了当前的研究进展,并对典型文献中所采用的技术路径进行了深入分析。从在线训练能力、系统并行度、光电融合与接口标准化以及计算精度等多个关键维度,对电磁域类脑计算未来研究方向进行了展望,以期为该领域的发展提供参考。
  • 电磁防护技术·电磁认知与防护
    丁大志, 范雯, 陈新平, 李春雨, 张天成, 包华广
    陆军工程大学学报. 2026, 5(1): 10-18. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20260108001
    随着电子系统向高频、高功率密度和高集成度方向发展,其工作环境呈现出强电磁激励、极端温度、低气压及辐照等并存的复杂特征。以电磁为中心的多物理场强耦合效应显著影响器件与系统的性能演化及可靠性,传统单一物理场或弱耦合分析方法已难以满足工程应用需求。围绕复杂环境下电子系统的多物理场协同问题,对电磁-热、电磁-等离子体、电磁-热-力及辐照粒子等典型耦合机制进行系统梳理,重点综述多物理场建模方法、数值计算技术及其在器件、封装和系统层级中的应用进展。通过对强电磁环境、星载击穿环境及辐照环境下代表性研究工作的对比分析,总结了当前多物理场协同仿真在跨尺度建模、非线性求解、计算效率及不确定性量化等方面面临的主要挑战。在此基础上,展望了面向工程应用的多尺度协同仿真、物理模型与数据驱动融合,以及系统级可靠性评估的发展方向,为复杂环境下高可靠电子系统的设计与防护提供参考。
  • 电磁防护技术·电磁认知与防护
    付尚琛, 赵青晨, 周颖慧, 段艳涛, 彭瑾, 宋平
    陆军工程大学学报. 2026, 5(1): 19-29. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20251231001
    雷电高压可能使飞机油箱结构边缘感应起晕,引燃燃油导致严重安全事故。为理解飞机复合材料油箱结构在雷电高压环境下的起晕机理,针对飞机复合材料油箱结构的雷电高压起晕特性进行了分析与测试。通过仿真分析了起晕和击穿过程参数变化,建立了复合材料油箱结构邻近雷击脉冲电场环境起晕模型,获取了起晕过程中油箱边缘的电场变化,得到了起晕和击穿阈值。在仿真分析的基础上,进一步对不同尺寸和形状的复合材料油箱结构模型开展了雷电高压起晕和击穿测试,获取了复合材料油箱结构雷电高压起晕过程图像,测得了起晕过程中的电流和电场变化等特征参量,并分析了其变化规律。研究结果对飞机复合材料油箱结构的雷电安全性评估及防护设计具有借鉴意义。
  • 电磁防护技术·电磁认知与防护
    满梦华, 马贵蕾, 陈亚洲
    陆军工程大学学报. 2026, 5(1): 30-36. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20251230002
    传统电磁防护手段已难以满足智能化电子系统对环境自适应和故障自修复的需求,基于电磁防护仿生的研究思路,在生物简并抗扰机理启发下,提出了一种模仿生物简并性的抗扰电路设计方法。对比分析了生物简并性与传统冗余机制的异同,提出了生物简并性向数字电路设计领域的转换策略,并构建了数字电路简并度的定量计算模型。在此基础上,结合演化硬件技术与ES-NSGA多目标演化算法,实现了高简并度抗扰电路的优化设计。实验结果表明,演化生成电路的抗扰度与简并度呈显著正相关(决定系数为0.61),简并度大于1.5的功能电路的抗扰度超过0.8,抗扰电路表现出典型的生物简并特性,即存在多个结构不同但功能等价的子电路,可在外界干扰下实现有效功能代偿。研究验证了通过提升电路简并度实现主动抗扰的可行性,为复杂电磁环境下数字电路的智能电磁防护提供了新的技术路径。
  • 土木建筑与防护工程·抗冲击爆炸效应的材料、结构与方法
    杨尚彬, 方秦, 孔祥振
    陆军工程大学学报. 2026, 5(1): 37-46. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20260202004
    为解决超高速动能武器打击下混凝土热-力耦合毁伤问题,弥补现有主流本构模型无法描述热软化效应的缺陷,开展了考虑冲击温升效应的混凝土动态本构模型研究。以Kong-Fang流体弹塑性损伤模型为基础,分析冲击载荷下混凝土温升机理,提出冲击波作用下温度累积计算方法,引入高温与高应变率耦合效应,构建高温高应变率耦合动态本构模型;通过LS-DYNA用户材料子程序接口建模,并结合长杆弹超高速侵彻混凝土靶体试验进行验证。结果表明,所提模型能准确表征冲击温升及其对材料性能的影响,速度超过3 km/s时,考虑温升的侵彻深度预测值较原始模型增幅显著,5 km/s时达10.8%,且能精准模拟靶体损伤模式,为混凝土防护结构抗超高速打击设计提供了数据支撑。
  • 土木建筑与防护工程·抗冲击爆炸效应的材料、结构与方法
    王志航, 张悦, 张超, 林茂, 欧阳威, 白二雷
    陆军工程大学学报. 2026, 5(1): 47-55. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20251117002
    为研究陶瓷纤维对混凝土强度的影响以及混凝土强度的应变率效应,对强度等级为C30、C50、C80的普通混凝土(PC30、PC50、PC80)和陶瓷纤维增强混凝土(CRFRC30、CRFRC50、CRFRC80)进行了动态压缩试验。结果表明,陶瓷纤维对混凝土具有强化效应,对PC80的静态抗压强度和PC50的动态抗压强度提高效果最佳。PC和CRFRC的动态抗压强度和动态增长因子(dynamic increase factor,DIF)均具有应变率效应,且DIF的应变率效应存在过渡应变率。随着强度等级提高,PC和CRFRC动态抗压强度的应变率效应不断增强,DIF的过渡应变率不断减小。陶瓷纤维可增强PC动态抗压强度的应变率效应同时降低其DIF的过渡应变率。CRFRC动态抗压强度的应变率效应较PC有所增强,DIF的过渡应变率较PC有所减小。
  • 土木建筑与防护工程·工程安全与减灾技术
    刘华丽, 赵跃堂, 朱彦涛, 黎明
    陆军工程大学学报. 2025, 4(6): 1-7. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20250605001
    基于极限平衡的力学原理,提出了不假设条柱间作用力的对称三维边坡安全系数计算方法,推导出了考虑爆破地震动荷载方向和强度的安全系数表达式。通过3个经典算例的分析计算,量化了爆破地震动荷载方向和强度对边坡安全系数的影响。结果表明,在爆破地震动荷载作用下,三维对称边坡的最危险作用方向与下滑力的合力方向一致;当爆破地震动荷载拟静力系数从0逐步增大到0.3,边坡安全系数逐渐减小,在最不利方向上3个算例的安全系数最大分别减小了38.89%、29.29%和42.83%。所提方法及分析结果可为武器打击条件下匀质边坡稳定性分析和安全风险评估提供参考。
  • 土木建筑与防护工程·工程安全与减灾技术
    杨嘉楠, 范鹏贤, 李杰, 王明洋, 吴学震
    陆军工程大学学报. 2025, 4(6): 8-16. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20250514002
    结构面作为岩体的薄弱环节往往决定了岩体的整体稳定性,为揭示结构面失稳的诱发机制,分析了滑动面形成过程中的受力和能量特征,建立了渐变失稳型结构面失稳的能量关系,并基于无量纲能量因子给出了单次扰动下结构面失稳的能量判据。利用三滑块模型和简化的折线型剪切本构关系定量分析了滑块稳定性的主要影响因素。分析发现,采用折线型本构时,失稳能量因子阈值可表示为结构面初始状态、材料变形本构特征的函数,其大小与名义极限应变的平方以及初始剪切力与极限抗力相对大小的平方成正比,而与扰动参数无关;单次扰动时,扰动频率越高,诱发失稳所需的扰动力越大。基于能量的理论分析得到的主要结论与极限平衡法的分析结果及相关试验结果揭示的一般规律吻合。所提无量纲能量因子判据为防控由结构面失稳而诱发的工程灾害提供了新的思路。
  • 土木建筑与防护工程·工程安全与减灾技术
    肖潜, 方海, 陈继业, 韩娟, 祝露
    陆军工程大学学报. 2025, 4(6): 42-49. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20250428002
    为探究梯形腹板增强型泡沫夹芯复合材料护舷的吸能特性,对永宁大桥复合材料防撞护舷开展了足尺准静态压缩试验。基于混合准则,推导了45°梯形单元体等效压缩模量、强度及腹板相对密度的理论模型。结果表明,试件主要存在腹板屈曲、腹板-泡沫剥离及层间剥离3种破坏模式;其极限承载力为705.68 kN,平均压缩力达627.38 kN,且在10%~20%压缩阶段吸能增幅达116.09%,最大吸能值为2.76×105 J,表现出稳定的阶段性耗能特性。理论预测值与试验值偏差小于15%,验证了所提模型具有良好的精度与工程适用性。
  • 交通运输工程
    白志霄, 丁勇, 卢辉, 程营, 濮仕坤, 李二兵
    陆军工程大学学报. 2025, 4(6): 88-95. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20250428001
    针对滩涂地区软弱地基引发的车辆陷落与路面失稳问题,聚焦物理加固技术施工效率低、化学改性成本高、复合材料耐久性不足等关键技术瓶颈,采用现场试验与数值模拟相结合的方法,基于60 t级履带荷载试验场实测的土压力、应变和位移时程数据,结合ABAQUS参数化建模,验证了化学加固层-铝合金路面板复合结构的承载性能。结果表明,铝合金路面板在荷载作用下保持良好的弹性工作状态,与20 cm厚化学加固层协同作用,形成低附加应力的复合地基方案,可有效满足重载车辆通行需求。研究结果不仅完善了分层地基协同承载理论体系,而且通过“化学加固-铝合金路面板铺装”的工程实践,为军事机动保障提供了兼顾时效性与经济性的高效解决方案。
  • 计算机科学与技术·智能无人系统应用
    赵智信, 陈杰, 辛斌, 李莉, 丁玉隆, 郑逸凡
    陆军工程大学学报. 2025, 4(5): 1-10. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250209001
    摘要 (1014) PDF全文 (352)   可视化   收藏

    针对多无人机对抗任务仿真在中央处理器(central processing unit, CPU)上的推演时间随无人机数量呈平方增长的问题,设计并构建了一个图形处理器(graphics processing unit, GPU)并行加速的轻量级多无人机对抗仿真环境。相较于已有仅限单无人机任务、仅对多无人机动力学推演并行化的仿真框架,在面向多无人机对抗问题的基础上,进一步开展了对每个环境中无人机相对位姿和毁伤关系的并行化计算。针对传统基础空战机动只在平飞状态下有良好定义的局限性,设计了改进的全姿态可解释的基础空战机动。仿真环境所包含的多种规模可扩展的多无人机对抗任务,可为各类任务实现启发式基线策略,并可为一对一对抗任务实现基于近端策略优化算法的基线策略。与在8核16线程上的多线程仿真相比,所提平台可将采样速度提升2~3个数量级。在CPU与GPU 并行环境下的强化学习训练结果表明,GPU 加速的仿真环境能将训练时间缩短至1/50,同时不会因为采样轨迹碎片化显著降低采样效率。所提并行加速的多无人机对抗仿真环境能显著提升采样与训练速度,有助于加快该领域的研究进程。

  • 计算机科学与技术·智能无人系统应用
    赖际舟, 史宇星, 李炯, 陈语萱, 吕品
    陆军工程大学学报. 2025, 4(5): 11-20. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250427001
    针对卫星拒止环境下异构机器人协同同步定位与地图构建(simultaneous localization and mapping, SLAM)面临的位姿定位对准数据误差、通信受限及位姿估计误差累积问题,提出了一种异构机器人多阶段协同SLAM系统架构。设计了Scan Context粗对准与广义迭代最近点(generalized iterative closest point, GICP)算法精配准的两阶段重定位机制,提升了异构平台初始位姿估计准确度;构建了基于高速内网穿透技术的轻量通信框架,通过点云体素滤波与关键点提取压缩数据量,保障低带宽环境实时传输;引入随机采样一致性(random sample consensus, RANSAC)算法优化多载体位姿变换,剔除离群估计以提升全局一致性;通过坐标变换实现多源点云融合。在地下停车场、地下管廊开展了异构机器人协同导航试验,成功构建完整点云地图,重定位耗时均小于1.58 s,RANSAC优化耗时均小于3.2 ms,拼图耗时均小于1.8 ms,验证了系统在复杂地下环境的实时性与鲁棒性;多载体协同SLAM结合RANSAC优化构图的结果表明,协同构图精度较单体构图优化程度高于45%,且引入RANSAC优化进一步提升了15%以上的重定位准确性,提升了构图结果的精确度。该方法可为多异构机器人协同感知与导航技术提供参考。
  • 军用道路与桥梁工程
    郝旭龙, 李峰, 李达
    陆军工程大学学报. 2025, 4(5): 88-96. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250220001
    在模块化、轻量化应急桥梁研制背景下,开展了基于大跨高比玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced polymer,GFRP)拉挤型材方管粘合桥面板的三点弯曲试验,建立了考虑损伤演化的实体有限元模型和直接受载区段平面框架结构有限元模型并进行数值模拟和分析。结果表明,桥面板在直接受载区域边缘的顶板-腹板交界位置最先发生损伤,桥面板极限承载力由顶板局部屈曲控制,最终失效形式为腹板局部屈曲;桥面板结构初始损伤由直接受载区域横截面的局部变形控制,即直接受载区边缘管件损伤由剪切变形和局部横向弯曲共同控制,中间管件损伤由顶板局部横向弯曲控制;桥面板破坏失效机制为跨中弯曲内力主导的顶板和腹板局部屈曲,顶板-腹板交界处损伤开裂后形成的弱约束加速了该进程。所设计桥面板可为应急场景提供参考。
  • 土木建筑与防护工程·爆炸冲击毁伤效应及其防护
    范鹏贤, 何磊, 杨嘉楠, 李杰, 王明洋
    陆军工程大学学报. 2025, 4(4): 1-13. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250304001
    摘要 (2145) PDF全文 (322)   可视化   收藏
    岩体内部各种尺度结构面的力学行为决定着工程围岩的稳定性。随着地下工程埋深的增大,扰动环境下时滞型工程灾害的威胁日益加剧。基于对现场观测、室内试验和理论模型等方面研究的系统总结,认为构造控制时滞型岩爆、工程性地震的远程诱发本质上是岩体结构面受扰动诱发的滞后失稳。提出了结构面剪切蠕变的“扰动后效”新概念,即处于剪切蠕变过程中的结构面受到扰动后,其影响在扰动结束后仍持续存在,导致受扰动结构面的后续蠕变过程表现出与未受扰动时不同的状态和非线性行为。基于“扰动后效”的典型表现,探讨了结构面剪切蠕变的临界转变行为及其影响因素,指出扰动强度的科学表征、滞后失稳临界转变条件与机制、临界转变过程理论模型、岩石-结构面-岩体跨尺度研究等是亟待解决的关键问题。解决以上问题将为深入理解地震的远程诱发机制和有效防控时滞型工程灾害提供有力支撑。
  • 土木建筑与防护工程·爆炸冲击毁伤效应及其防护
    吴学震, 赵明珠, 叶青, 王刚, 范鹏贤, 蒋海明
    陆军工程大学学报. 2025, 4(4): 14-21. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250225001
    摘要 (2803) PDF全文 (276)   可视化   收藏
    深部交通隧道、矿山巷道在高地应力与复杂地质环境下易发生围岩大变形、冲击地压和岩爆等灾害。鉴于传统锚索变形能力不足、抗冲击性能有限,无法适应深部围岩的非线性大变形破坏特征,利用钢材塑性变形吸能特性,提出了一种容许较大变形且能提供高强稳定让压承载力的缩管式让压吸能锚索,对锚索核心让压构件开展了不同冲击高度、落锤重量、冲击次数的系列落锤冲击试验。试验结果表明,缩管式让压吸能锚索单次冲击吸收能量达103 kJ,工作阻力稳定维持在240~280 kN,抗冲击性能优良。在千米深井新巨龙煤矿8302工作面回采巷道开展了现场应用试验,结果表明,缩管式让压吸能锚索能在实现120 mm让压变形情况下保证自身不发生破断。研究成果为深部岩体大变形和冲击灾害治理提供了新的技术手段。
  • 土木建筑与防护工程·爆炸冲击毁伤效应及其防护
    徐天涵, 张效晗, 蒋海明, 王明洋
    陆军工程大学学报. 2025, 4(4): 22-29. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250204001
    摘要 (2597) PDF全文 (300)   可视化   收藏
    钻地弹对成层式防护结构的侵彻深度是防护工程设计中的关键,实际弹体侵彻时通常存在一定入射角,且防护结构的被覆为分层介质,相关侵彻深度计算理论与经验公式较为复杂,不利于工程应用。从弹体的运动方程出发,分析了弹体斜侵彻时的运动偏转规律,给出了偏安全的斜侵彻计算公式。引入等效厚度的概念,将多层介质通过波阻抗进行等效厚度换算,由此得到分层介质侵彻深度计算方法。结果表明,斜侵彻深度可按正侵彻深度乘以入射角的余弦值估算,所得结果偏安全;不同介质中的侵彻深度与介质的波阻抗成反比。所得斜侵彻与分层介质侵彻深度公式与现行规范形式具有一致性,解释了规范经验公式的物理意义。与钢筋混凝土中斜侵彻试验进行对比,当入射角为0°~50°时,理论预测最大相对误差为21.6%,与分层介质侵彻数值模拟进行对比,理论预测侵彻层数与模拟一致,侵彻深度相对误差为3%,验证了所提方法的适用性。
  • 兵器科学与技术
    刘强, 张育玮, 杨力, 张胜, 罗先南
    陆军工程大学学报. 2025, 4(4): 88-97. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250109001
    摘要 (1144) PDF全文 (253)   可视化   收藏
    探地雷达作为一种高效、快速的无损探测技术,在浅地表探测时常受到环境噪声干扰和图像解译困难的制约,尤其是在探测地雷与战争遗留爆炸物中,虚警率居高不下。针对上述问题,通过系统梳理探地雷达技术在浅地表探测中的研究成果,聚焦硬件体制、土壤环境、地雷与战争遗留爆炸物探测和信号处理技术四个维度,并对目前浅地表探测的主要问题进行了技术分析与实验研究,重点探索了深度学习技术在探地雷达信号杂波抑制与目标识别中的应用,为提高探地雷达探测效率、有效降低虚警率提供有益借鉴,有望为快速清扫未爆物及军事工程勘测提供全天候技术支撑。
  • 兵器科学与技术·弹药工程与爆炸技术
    茆文胜, 谢先启, 纪 冲, 谢兴博
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 1-9. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20241224005
    为探究充液比例对充液圆柱管壳抗爆性能的影响机理,通过试验与数值模拟相结合的方法,研究了部分充液圆柱管壳结构在水下爆炸近场作用下的动态响应,结果显示壳体动态响应呈现三阶段特性:冲击波作用阶段、稳定阶段和气泡脉动作用阶段,主要变形发生在气泡脉动作用阶段。充液比例与抗爆性能呈显著正相关,当充液比例从0%增至95%时,壳体中心挠度降幅达52.7%;圆柱管壳内部峰值压力在冲击波作用阶段随充液比例的增大而显著增大,而在气泡脉动作用阶段,当充液比例为90%时,内部峰值压力最大;圆柱管壳受水下爆炸作用增加的塑性形变能随充液比例的增大而减小,减小的趋势与挠度一致。研究成果为水下防护结构的抗爆设计与毁伤评估提供了理论依据和工程指导。
  • 兵器科学与技术·弹药工程与爆炸技术
    张先锋, 刘 闯, 宫 平, 谈梦婷
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 10-16. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250109004
    为研究TNT装药地面爆炸空气冲击波作用下土壤毁伤特性的冲击波分布规律,开展了10 kg和20 kg TNT地面静爆试验,获得了炸药装药爆炸后的空气冲击波超压分布特性。建立了地面爆炸冲击波压力场仿真模型,结合试验结果验证了模型可靠性。研究结果表明,装药爆炸后土壤地面形成锥台形深坑,当炸药装药从10 kg增大至20 kg时,爆坑直径从1.5 m增大至1.9 m;5 m处空气冲击波压力从0.186 MPa增大至0.366 7 MPa,壁面反射压力从0.604 MPa增大至1.485 MPa。炸药装药形状对近场压力分布影响较大,地面反射作用显著增强近地压力场数值,近区压力呈现凸字型,在距离爆炸中心5 m处逐渐退化为椭球形。冲击波壁面反射压力随高度降低,呈现二次函数衰减规律。
  • 兵器科学与技术·弹药工程与爆炸技术
    程扬帆, 梁颢舰, 孙天宇, 郭晴晴, 孙宽宽, 李 翔
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 17-24. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250102003
    针对金属燃料反应速率低、反应不完全等问题,通过溶剂-非溶剂法制备了一种氢化钛粉末包覆高氯酸铵颗粒的核壳结构复合含能材料AP@TiH2,通过测试表征技术和激光点火实验研究了其微观形态分布及点火燃烧性能。结果表明,Ti元素均匀附着在块状高氯酸铵颗粒表面,AP@TiH2复合材料燃烧火焰更明亮、反应面积更大、燃烧时间更短、反应速率更快。AP@TiH2加入固体推进剂可有效改善推进剂点火特性,提高燃烧性能。与传统机械混合方式相比,采用溶剂-非溶剂法制备的AP@TiH2/HTPB推进剂温度上升速率更快,稳定燃烧阶段平均温度更高,并且燃烧点火延迟时间缩短了约10%,线性燃烧速率提高了约11%。包覆结构缩短了燃料与氧化剂之间的传质传热距离,有效提高燃料的反应速率和反应完全性,这种精细化调控手段有望为固体推进剂能量的有效利用提供新的途径。
  • 计算机科学与技术·智能控制与决策
    王永利, 杨泽睿, 朱 易, 张永亮
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 41-48. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250120002
    摘要 (3846) PDF全文 (298)   可视化   收藏
    针对城市交通拥堵及交通高协同需求,提出基于通信融合模块的多智能体深度确定性策略梯度(communication cooperation model-multi-agent deep deterministic policy gradient,CCM-MADDPG)算法。其核心在于设计通信融合模块(CCM),通过嵌入层与信息提取模块挖掘邻近智能体深层关系,并利用注意力机制动态加权融合邻居信息,避免冗余与信息平均化。将CCM嵌入Actor网络使智能体结合邻近信息决策,利用局部性原理缓解联合行动空间问题,提升系统稳定性与协作效率。实验表明,所提模型在合成与真实数据集上性能显著优于Qmix、FRAP等基线模型,在复杂路网中展现优异可扩展性与适应性。曼哈顿路网实验显示,其平均延迟较Qmix和FRAP分别缩短28.8%和26.3%。消融实验验证了CCM中信息提取与注意力机制的必要性。该算法为多智能体交通协同控制提供了高效解决方案,兼具城市交通优化与应用潜力,其核心贡献在于CCM设计与MADDPG框架的成功融合。
  • 计算机科学与技术·智能控制与决策
    沈延安, 范国兵, 曾诚逸
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 49-56. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250116001
    摘要 (3167) PDF全文 (273)   可视化   收藏
    在现代军事作战背景下,分布式无人作战集群的网络协同能力至关重要,聚焦此类集群协同网络建立了归纳式图强化学习框架,提出了一种融合归纳式图表示学习与深度强化学习技术的异质网络瓦解方法。归纳式图表示学习赋予该方法对新网络的策略快速生成瓦解能力,通过将网络瓦解建模为马尔可夫决策过程并结合深度强化学习求解,在降低问题复杂度的同时显著提升瓦解效能。实验表明,该归纳式方法能在不同规模网络间进行迁移,瓦解效果与时间消耗之间实现了更优的平衡,尤其在引入节点攻击成本约束的场景中,表现出优异的瓦解效能和策略扩展性。在降低战场认知复杂度、提升动态决策时效性等方面具有重要的军事应用价值。
  • 兵器科学与技术·火炮与弹药技术
    钱林方, 张龙, 佟明昊, 马欣宇
    陆军工程大学学报. 2025, 4(2): 1-8. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20241228001
    摘要 (5163) PDF全文 (483)   可视化   收藏
    针对信息化、智能化技术加持下,火炮技术的全新发展趋势,总结了火炮在动态杀伤链、远程高精度打击、抗干扰可靠打击、高密度火力打击以及数据驱动的智能火力等方面的技术进展,并结合典型战场应用和装备发展新方向,分析了其对火炮性能提升产生的积极作用。研究表明,现代火炮在闭环打击时间、射程、精度、射速等方面已实现性能指标数倍增长,在复杂战场抗干扰、火炮自感自控方面也奠定了火炮适应智能化战场对抗需求的基础。在此基础上,进一步探索了火炮技术的未来发展趋势,提出了火炮新质发射、新质增程、新质群组火力等前沿技术方向,初步分析了氢氧燃烧高初速发射、炮射超燃冲压推进、智能火力协同等技术对火炮新质发展的重要意义,概要描绘出未来火炮发展的远景。
  • 兵器科学与技术·火炮与弹药技术
    张合, 蔚达
    陆军工程大学学报. 2025, 4(2): 9-14. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20241202002
    摘要 (4561) PDF全文 (277)   可视化   收藏
    引信正向设计中极限边界条件的准确把握是引信安全性的有力保障,引信的环境激励、起爆控制器件等安全裕度直接关系引信安全性。针对以上问题,提出了引信安全裕度的内涵,构建了引信电磁环境安全裕度分析评估方法,主要包括已知电磁环境允许响应值、瞬态或脉冲电磁环境两种条件下的电压、电流及能量等安全裕度的计算方法。同时,重点阐述了引信起爆控制电路的安全裕度试验原则、测试点选用原则及器件参数选取等方法,为引信安全裕度理论分析与工程应用提供参考与支撑。
  • 电磁防护技术
    陈海林, 宋平, 张琪, 易韵, 王建宝
    陆军工程大学学报. 2025, 4(2): 43-49. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20241017001
    由于雷电对智能化无人坦克的野外生存构成严重威胁,为明确雷电间接效应的防护要求,建立了地面无人坦克的云极板静电仿真模型,对雷击附着点进行了分析。通过场路协同仿真研究了无人坦克遭受200 kA雷电流A波冲击时的场分布以及内部典型单导线和同轴线的传导耦合规律,讨论了不同雷击附着点、大地电导率以及线缆端接电阻对计算结果的影响。制作了无人坦克等比例试验模型,依据GJB8848开展了小电流等效注入试验,将测得的两类线缆耦合电流进行线性外推,验证数值仿真结果的有效性。结果表明,虽然坦克金属壳体对脉冲电场的屏蔽效果较好,但对低频脉冲磁场的屏蔽效果较差;高阻抗端口线缆耦合电压波形类似A波的微分信号,峰值约2 kV;低阻抗端口耦合电流波形与A波一致,峰值接近2 kA。
  • 土木建筑与防护工程
    吴威涛, 谢文, 王祉乔, 何勇, 熊自明, 李文宇
    陆军工程大学学报. 2025, 4(2): 71-79. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20241007001
    摘要 (6362) PDF全文 (533)   可视化   收藏
    针对现阶段钢筋混凝土建筑物侵彻爆炸精细毁伤评估主要依赖数值模拟以及试验数据分析,且这两种方法均存在耗时长、经济代价高的问题,提出了一种全新的侵爆毁伤数智预测模型,用于侵彻-爆炸全过程动力学模拟。模型基于图神经网络以及多任务学习范式,能够实现不同侵彻位置、爆炸当量条件下建筑毁伤形貌与节点失效的快速、精确预测,单次侵爆预测耗时仅0.2 s。其中,侵彻阶段结构响应场预测误差低于2.9%,节点失效状态预测准确率高于99.5%,爆炸阶段结构响应场预测误差低于6.5%,失效预测准确率高于98.8%,百次毁伤评估耗时仅需30 s。所提数智预测模型表现出优异的泛化能力以及高效精确的预测能力,为建筑结构损伤评估、安全防护设计等领域提供了一种全新工具。
  • 军事通信与电子工程·智能信息网络与信号处理
    尹 浩, 任保全, 钟旭东
    陆军工程大学学报. 2025, 4(1): 1-9. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20241220001
    摘要 (3543) PDF全文 (229)   可视化   收藏
    当前,人类社会正在进入一个人-机-物三元融合的万物智能互联时代,信息通信网络作为支撑和实现“万物智联”的关键信息基础设施,正经历着前所未有的变革,其发展的能力水平深刻影响着人们的生活方式、经济发展和社会进步。人工智能(artificial intelligence, AI)技术与信息通信网络技术深度融合,使智能信息网络(intelligent information network,IIN)成为网络智能化演进发展的必然趋势。面向智能时代复杂场景的多样化应用需求,网络具备主动适应内外部条件变化的能力,具有自主学习、自主优化、自主管理和自主演进等典型特征,可进一步提升网络服务的及时性、有效性和个性化,满足智能时代的服务需求。
  • 军事通信与电子工程·智能信息网络与信号处理
    梁吉申, 张冬雪, 余 刚, 王 碧, 单鸿久
    陆军工程大学学报. 2025, 4(1): 10-19. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20240830002
    摘要 (4111) PDF全文 (155)   可视化   收藏
    移动边缘计算(mobile edge computing,MEC)可有效解决移动用户业务需求增多、业务处理难度增大的问题。然而,用户业务需求存在时空上的差异化,同时网络环境的深度不确定性等网络特征也制约了网络边缘任务处理和服务缓存效率。针对以上挑战,对多用户多边缘服务器的MEC系统中用户业务卸载和服务缓存问题进行了研究,针对用户在时空上的差异化业务需求特征,以最小化基站下所有用户的平均时延和能耗成本为优化目标,建立基于面向时空差异化需求的任务卸载和服务缓存联合优化。同时,考虑到深度不确定性的网络环境特征,进一步提出了基于图注意力网络和长短期记忆网络的多智能体深度强化学习算法,用于自主学习和决策用户任务卸载、资源分配及服务缓存策略。仿真验证了所提算法具有良好的收敛性和能效。
  • 军事通信与电子工程·智能信息网络与信号处理
    王之腾, 李尚远, 纪存孝, 刘畅, 严子路
    陆军工程大学学报. 2025, 4(1): 20-26. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20240824002
    摘要 (4604) PDF全文 (201)   可视化   收藏
    雷达信号分选是电子战系统中的关键技术,是战场态势感知的重要环节,新体制雷达技术的快速发展给复杂电磁环境下信号分选带来了严峻挑战。针对传统K-means聚类算法在对雷达全脉冲数据进行信号分选时存在对聚类数K和初始点选择较为敏感的问题,提出了一种基于优化K-means的雷达信号分选算法。通过将水波中心扩散(water wave center diffusion,WWCD)优化算法和Canopy算法相结合,实现了Canopy算法距离阈值的优选,并为后续K-means聚类优化了K值的选择,有效降低了K-means算法对初始聚类数选择的敏感性。实验中,主要通过3个UCI公开数据集和3类频率跳变雷达脉冲数据进行聚类分选效果验证,并与常见的DBSCAN、OPTICS、Canopy-K-means等聚类算法进行了聚类效果对比。结果表明,所提方法有较高的聚类分选准确率,且对初始参数的设置不敏感。
  • 光学工程
    王长龙, 冀鲸宇, 赵月飞, 林志龙, 马晓琳
    陆军工程大学学报. 2025, 4(1): 35-46. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20240806002
    摘要 (4225) PDF全文 (477)   可视化   收藏
    目标检测技术在无人机遥感图像方面具有巨大发展潜力。为了有针对性地设计出适合遥感图像的目标检测算法,需要准确把握当前各类算法的优势及局限,探索新的解决策略。本文对基于传统技术和深度学习的目标检测方法进行了全面系统的分析,并将各类算法进行了对比;总结了常用的遥感图像数据集及目标检测算法的评价指标;针对遥感图像目标检测中目标较小、含有遮挡物以及背景环境复杂等关键问题,深入剖析了现有方法在处理这些难点时所面临的挑战;鉴于遥感图像的背景环境以及特性,从5个方面探讨了当前算法可能的改进方向,为无人机遥感图像目标检测技术的发展提供了参考。
  • 光学工程
    黄富瑜, 张帅, 周冰, 陈玉丹, 王鹏, 刘利民
    陆军工程大学学报. 2025, 4(1): 47-52. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20240831001
    针对常规特征匹配色彩传递法在融合超大视场红外微光图像时产生的误匹配高、效果不佳等问题,提出了一种基于超像素特征和色彩聚类联合约束的自然感彩色融合方法。对超大视场微光图像和彩色参考图像的空间进行超像素分割,并依次构建低、中、高层次超像素特征集;利用改进的Fuzzy ART网络对彩色参考图像的空间进行超像素色彩聚类处理;根据超像素特征相似度建立超像素初始匹配集;利用自适应色彩传递生成微光初始彩色图像,并将其与超大视场红外图像融合,得到初始彩色融合图像;根据红外独立信息与具备色彩的红外信息之间的相似性,对红外独立信息进行色彩传递,最终获得自然感彩色融合图像。结果表明,相较于传统方法,所提方法在融合指标和色彩指标方面分别提高19.5%和9.4%以上,得到的融合图像不仅较好地保留了红外和微光图像的显著特征信息,而且图像色彩自然、连续。