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第1章 概论 1

1.1 身管寿命推断技术研究的重要性及取得成果 1

1.1.1 身管寿命试验的重要性及其特点 2

1.1.2 身管寿命推断技术研究的必要性 3

1.1.3 身管寿命推断研究取得成果与展望 5

1.2 身管寿命试验的国内外现状 6

1.2.1 我国火炮身管寿命试验现状 6

1.2.2 国外身管寿命试验技术状况 9

1.2.3 枪械寿命试验方法现状 13

1.3 身管寿命定义及寿命终止标准分析 14

1.3.1 身管寿命定义及终止标准有关论述 14

1.3.2 身管战术寿命定义 18

1.3.3 寿命终止标准分析 19

第2章 火炮内弹道性能退化机理 24

2.1 烧蚀磨损对内弹道性能影响的研究现状 24

2.2 烧蚀磨损对内弹道性能的影响 26

2.2.1 药室容积变化对初速、膛压的影响 27

2.2.2 弹后容积变化对初速、膛压的影响 28

2.2.3 起动压力对初速、膛压的影响 28

2.3 烧蚀磨损对内膛结构及起动压力的影响 29

2.3.1 烧蚀磨损条件下的内膛截面积 29

2.3.2 烧蚀磨损条件下的弹后容积 30

2.3.3 烧蚀磨损对起动压力影响 31

2.4 烧蚀磨损条件下内弹道模型 33

2.4.1 内弹道模型基本假设 33

2.4.2 烧蚀磨损条件下单一装药内弹道模型 34

2.4.3 求解基本假设 35

2.5 烧蚀磨损条件下内弹道模型求解 36

2.5.1 前期的解法 36

2.5.2 第一时期的解法 36

2.5.3 第二时期的解法 42

2.6 烧蚀磨损火炮内弹道性能算例 44

2.6.1 烧蚀磨损数据 44

2.6.2 无量纲的内弹道方程组 47

2.6.3 数值计算 49

2.7 极限磨损条件确定 52

2.7.1 作战使用要求的内膛极限磨损量确定 52

2.7.2 弹道性能要求的极限磨损量确定 53

第3章 身管寿命推断技术 57

3.1 身管寿命推断变量选取 57

3.1.1 定型试验中的寿命退化信息 57

3.1.2 寿命退化趋势 58

3.1.3 寿命推断变量选取 62

3.1.4 寿命退化模型 64

3.2 身管寿命常用推断技术 65

3.2.1 基于多元回归的寿命推断方法 65

3.2.2 基于多元多重回归的寿命推断方法 68

3.2.3 基于非线性回归的寿命推断方法 72

3.3 基于正交回归设计的寿命推断技术 72

3.3.1 回归设计 73

3.3.2 寿命推断原理 75

3.3.3 寿命推断步骤 75

3.3.4 方法举例 78

3.4 基于偏最小二乘回归的寿命推断技术 83

3.4.1 建模原理方法 84

3.4.2 计算步骤 84

3.4.3 成分提取终止判据 90

3.4.4 方法举例 91

第4章 基于多特征截面的坦克炮身管剩余寿命预测技术 98

4.1 坦克炮身管内膛烧蚀磨损规律 98

4.2 现有坦克炮身管剩余寿命检测评估方法 99

4.2.1 坦克炮身管剩余寿命 99

4.2.2 现有检测评估坦克炮身管剩余寿命方法 100

4.3 坦克炮实弹射击数据采集 101

4.3.1 试验测量方案 101

4.3.2 试验测量设备 102

4.3.3 试验测量数据 107

4.4 支持向量机预测方法 124

4.4.1 支持向量机基本原理 125

4.4.2 最小二乘支持向量机 128

4.4.3 核函数 129

4.5 多特征截面的坦克炮身管烧蚀磨损预测模型 133

4.5.1 模型变量的选取 133

4.5.2 多特征截面的坦克炮身管烧蚀磨损预测模型构建 134

4.5.3 坦克炮身管烧蚀磨损预测模型参数的选取 136

4.5.4 坦克炮身管烧蚀磨损预测 136

4.6 基于多特征截面的坦克炮初速预测模型 145

4.6.1 基于多特征截面的坦克炮初速预测模型 145

4.6.2 基于多特征截面的坦克炮初速预测模型参数确定 148

4.6.3 多特征截面预测初速 150

4.7 坦克炮身管剩余寿命预测 152

第5章 快速射击对身管寿命评估的影响 158

5.1 引言 158

5.2 某型加农炮寿命试验分析 160

5.2.1 试验概况 160

5.2.2 寿命特征量变化 160

5.2.3 分析结果 161

5.3 某型坦克炮无镍钢身管靶场鉴定试验分析 163

5.3.1 试验概况 163

5.3.2 寿命特征量变化 164

5.3.3 分析结果 164

5.4 某高射炮身管寿命鉴定试验分析 167

5.4.1 试验概况 167

5.4.2 寿命特征量变化 168

5.4.3 分析结果 168

5.5 研究结论与建议 171

第6章 身管寿命试验方法及寿命推断实现 173

6.1 身管寿命试验方案设计 173

6.2 寿命推断 175

6.2.1 基于正交回归设计的寿命推断 175

6.2.2 基于偏最小二乘回归的寿命推断 177

6.3 寿命推断的Matlab实现 179

6.3.1 软件组成及功能简介 179

6.3.2 软件使用说明 180

附录 常用三水平正交表及试验计划表 196

参考文献 208