基于发射环境炮–弹–引耦合仿真的中大口径加榴炮机械触发引信失效分析

目的 研究高动态发射环境中大口径加榴炮机械触发引信及其内部典型机构的响应特性和底层失效原因。方法 建立炮–弹–引耦合数值模型,开展0号装药、1号装药、0.4''装填角和身管中等程度磨损等4种工况下的动力学仿真,对比不同工况下引信典型部位的响应特性。结果 装药量和火炮身管磨损量是引信典型部位载荷响应的主要影响因素,身管磨损量是弹丸出炮口姿态角的主要影响因素。身管中期磨损条件下,引信夹板部位膛内径向过载响应峰值达2 498.4g,为初始状态的6.1倍;回转体轴响应峰值达4 296.1g,为初始状态的1.5倍;弹丸出炮口俯仰角达0.4°,为初始状态的4.4倍。试验验证结果表明,典型特征参量的仿真模拟误差不大于5%。结论 弹丸发射过程中,远离弹轴的引信安全系统轴类零件会承受更大的轴向载荷冲击和径向多维度载荷冲击,更容易导致与夹板配合的轴孔结合处发生失效。火炮身管磨损会导致榴弹配用引信在内弹道和出炮口承受更高的径向过载,以更大的姿态角进入外弹道飞行,是中大口径加榴炮机械触发引信外弹道飞行章动角增大的主要因素之一。     

中国粮食生产效率与旅游发展的耦合机制及时空分异

粮食安全是国家安全的重要基础,而旅游产业是社会发展水平的重要体现。本文基于中国31个省（市、自治区）（不含港澳台地区）2010—2019年的省级面板数据,运用DEA-CCR模型和熵权法测算了各地粮食生产效率与旅游业发展水平,并在此基础上利用耦合协调模型、马尔科夫链和地理探测器探讨了两者的时空耦合协调演化特征及其影响机制。结果表明：（1）中国粮食生产效率与旅游产业发展水平均呈现出随时间演化而波动上升的态势,同时两者在区域间存在较为明显的不均衡现象;（2）粮食生产效率与旅游业发展水平呈现高度的耦合相关,两者的耦合协调关系经历了从“初级耦合协调”到“中级耦合协调”的演变,在空间上呈现出“东高西低”的差异化特征;（3）中国粮食生产效率与旅游业发展水平的耦合协调状态具有较高的稳定性,短期内难以实现耦合协调类型的跃迁;（4）区域经济发展水平（GDP）和第三产业劳动力（从业人数）是影响粮食生产效率与旅游产业耦合协调关系的核心驱动要素。     

粤港澳大湾区旅游竞争力与城市化的耦合协调度及其对地方经济的影响

研究旅游竞争力与城市化的耦合协调效应对地方经济的影响具有重要意义。以粤港澳大湾区为例,利用2007—2019年的时间序列数据,构建旅游竞争力—城市化的耦合协调度评价模型,通过固定效应模型检验耦合协调度与地方经济之间的因果关系,最后利用VAR模型作进一步分析。研究发现：（1）粤港澳大湾区旅游竞争力和城市化的耦合协调度在波动中上升,不同地区波动时点和波幅存在差异;（2）地方经济增长和耦合协调度间呈现正相关,在时间序列上存在长期稳定关系;（3）广州、东莞、江门和澳门的耦合协调度对地方经济产生显著的冲击效应与方差贡献,其中广州和澳门的响应积极迅速,东莞存在滞后性,江门波动较大。研究结果对建成“宜居宜业宜游”湾区具有一定参考价值。     

皖江城市带国土空间利用效率与高质量发展的时空耦合

国土空间利用效率是区域经济社会发展质量的指示要素,与高质量发展的时空耦合关系对推进区域协同发展具有重要影响。在主体功能区划基础上,综合应用超效率模型、空间分类、空间自相关和耦合协调模型,揭示皖江城市带2011—2019年国土空间利用效率和高质量发展的耦合关系。结果表明：（1）皖江城市带重点开发区的国土空间利用效率明显大于重点生态功能区和国家农产品主产区,年度差距呈现重点开发区>国家农产品主产区>重点生态功能区的时序分异格局。（2）国土空间利用高效率区集中分布在芜湖周围,且高值集聚现象逐渐被打散,一般效率区主要分布在安庆和池州辖区内,低效率区逐渐向北迁移,覆盖滁州等地。（3）国土空间利用效率与高质量发展的全局空间相关作用由负转正,局部空间关联主要以显著HH区和显著LL区为主,显著HH区主要分布在皖江城市带的东南地带,显著LL区集中分布在北部地区,集聚范围有所扩大。（4）国土空间利用效率和高质量发展的耦合协调水平逐渐提升,城镇空间的耦合协调度趋向低度协调,农业空间由高度磨合向高度协调过渡,生态空间逐渐转向低度协调,综合水平的耦合协调度始终较高。     

球形高速混床螺旋导流布水装置研究

基于电厂球形高速混床周期制水量下降的问题,建立典型球形高速混床布水装置的三维模型,采用计算流体动力学(简称CFD)和流固耦合方法研究了穹形、波形挡板以及自研的螺旋导流布水装置在凝结水分布、流动特性以及流动载荷作用下产生的结构力学性能变化等。以速度标准偏差作为流体流动均匀性指标,以多孔板最大形变量作为抗变形指标。计算结果表明:在流量为200~700 t/h时,与穹形挡板和波形板结构相比,自研螺旋导流器布水装置布水均匀性提高了47.3%~59.3%,最大形变量下降了12.2%~27.2%,布水效果改善明显。     

建筑小区雨水花园空间布局对径流过程影响规律研究

为探究建筑小区雨水花园空间布局对径流过程的影响规律,采用耦合SWMM(暴雨洪水管理模型)管网模块和GAST模型(基于GPU加速技术的地表水动力数值模型)的一二维耦合水动力模型,并以西咸新区天福和园小区为例,模拟计算了实测降雨条件下的径流过程。以雨水花园为研究对象,分别在该小区上、中、下游布设雨水花园,模拟6种重现期,共18种典型工况下其对管网出口径流的调控效果。结果表明:该耦合模型可精确可靠地模拟城市管网排水及地表积涝过程,纳什效率系数为0.80和0.76,模拟结果较好;随着设计降雨重现期增加,径流总量控制率逐渐降低;在相同重现期下,将雨水花园布设于下游侧的径流总量控制率较布设于上游侧时提升了5.33~8.74百分点,提升效果较明显。可见,该研究结果可为优化建筑小区雨水花园空间布局提供参考。     

智慧城市人地系统理论框架与科学问题

智能技术的快速发展，不仅为城市人地系统的监测与调控提供新的技术手段，更会对城市人地系统的要素结构、耦合关系及动态演进等产生深刻影响，探索并构建面向智慧城市的人地系统理论势在必行。从流空间、“人—技术—空间”一体化耦合、复杂韧性系统等方面探讨了智慧城市人地系统的理论基础，进而提出智慧城市人地系统的概念模型。面向未来，智慧城市人地系统研究需要聚焦要素时空耦合过程、要素构成及影响机理、建模方法与评价、综合调控与优化路径等内容。从智能技术带来的人类行为模式与活动变化、空间智能化、虚实关联等方面，提出智慧城市人地系统理论、方法创新与可持续调控的未来展望，以完善适应中国国情的智慧城市人地系统理论方法体系，支撑城市地理学创新及“智慧大脑”、数字孪生城市建设等现实需求。     

基于多因素耦合的航空运输系统脆弱性分析*

为分析航空运输系统脆弱性，提升航空运输系统安全水平。基于脆弱性理论，针对航空运输系统运行特点，提出航空运输系统脆弱性概念，并归纳分析航空运输系统安全影响因素；采用触发器原理建立基于航空运输系统脆弱性影响因素耦合的事故形成机理模型，选取1973—2019年的120起全球重大航空事故为数据基础，构建可量化航空运输系统脆弱性影响因素耦合关系的N-K模型。结果表明:影响航空运输系统耦合关系的关键因素为管理因素，有针对性地加强航空运输系统安全脆弱性关键耦合因素的管控，能更好地提高航空运输系统安全水平。     

力磁效应下螺栓拉伸过程中磁信号检测试验

为探究高压设备在承压过程中法兰连接处螺栓受应力情况，基于力磁耦合效应，结合对螺栓拉伸过程中应力分布的有限元仿真，对螺栓进行了轴向拉伸过程中的应力检测，探究了螺纹连接不同位置的磁信号在拉伸过程的变化。试验结果表明:螺母前几扣处应力较大，后几扣处几乎没有应力集中；对螺栓六角头进行磁信号检测，发现六角头处应力集中不明显；对比42CrMo及35CrMo材料试样在相同拉伸及卸载载荷情况下的磁信号，反映了不同材料应力增大均可促进其磁信号发生变化；通过检测螺母有无铁磁性时螺栓拉伸过程中的磁信号，发现螺母所受压应力对磁信号变化影响较大。结果对工程应用磁信号检测金属法兰密封性具有指导性作用。