填充式防护结构弹道极限方程的多指标寻优

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1、2013年12月第39卷第12期北京航空航天大学学JournalofBeijingUniversityofAeronautics报andAstronauticsDecember2013V01．39No．12填充式防护结构弹道极限方程的多指标寻优贾光辉欧阳智江蒋辉李轩(北京航空航天大学宇航学院，北京100191)摘要：为获得适用于国内填充式防护结构超高速撞击的弹道极限方程，采用多指标寻优的方法，对NASA填充式防护结构的弹道极限方程以国内实验数据为依据进行修正．结果发现：采用第1类指标(总体预测率和安全预

2、测率)和第2类指标(预测误差平方和)联合对方程的系数进行修正，可获得预测效果更好的修正方程．通过对方程低速段和高速段的整体系数进行修正，最终获得单填充组、单一材料的双填充组以及两种材料的双填充组防护结构弹道极限方程的总体预测率分别为93．3％，90％和88．9％，而安全预测率全部高达100％，可很好满足工程的需求．可见，基于不同填充式防护结构的实验数据分别进行弹道极限方程的修正，可获得相应结构预测能力较优的方程．关键词：填充武防护结构；弹道极限方程；总体预测率；安全预测率；预测误差平方和中图分类号：V4

3、23．4+3文献标识码：A文章编号：1001．5965(2013)12—1573-05MultipleindicatorsoptimizationforstuffedWhippleshieldballisticIimitequationJiaGuanghuiOuyangZhijiangJiangHuiLiXuan(SchoolofAstronautics，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：

4、InordertoobtainthehypervelocityimpactballisticlimitequationsuitingfordomesticstuffedWhippleshield，multipleindicatorsoptimizationmethodwasstudied．Basedondomesticdata，theNASA’SballisticlimitequationofstuffedWhippleshieldwasrevised．Theresultsshowthat，jointt

5、hefirstkindofindi—cators(totalitypredictedrateandsafetypredictedrate)andthesecondkindofindicator(sumofsquaredpre-dictionerrors)together，betterpredictedequationcanbeobtainedbycorrectingthecoefficientsofthestuffedWhippleshieldballisticlimitequation．Bycorre

6、ctingthecoefficientsofballisticregionandhyperveloeityre—gion，thecorrectedballisticlimitequations’totalitypredictedrateachieve93．3％，90％and88．9％respec—tivelyforsingle—filledgroup，dual—filledgroupwithsinglematerialanddual—filledgroupwithtwomaterials．Andthei

7、rsafetypredictedrateallreachupto100％．Sotheycanperfectlymeettheengineeringrequire-ments．ItisobviousthatcorrectingtheballisticlimitequationsbasingonexperimentaldatafordifferentkindsofstuffedWhippleshields，betterpredictedequationscanbeobtainedforcorrespondi

8、ngstructures．Keywords：stuffedWhippleshield；ballisticlimitequation；totalitypredictedrate；safetypredictedrate；sumofsquaredpredictionerrors随着我国载人航天工程的发展，急需开发适合于我国航天器防护的填充式防护结构¨1．填充式防护结构是在传统Whipple防护结构的缓冲板和后板之间增设了填充层织物，对二次碎片进行