導(dǎo)彈用材料環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

萬(wàn)軍

（西南技術(shù)工程研究所，重慶 400039）

導(dǎo)彈在壽命周期內(nèi)易受到各種自然環(huán)境和誘發(fā)環(huán)境的影響，因此在交付前需要對(duì)其環(huán)境適應(yīng)性進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，是導(dǎo)彈定型階段的一項(xiàng)重要工作。我國(guó)對(duì)導(dǎo)彈的環(huán)境適應(yīng)性問(wèn)題非常重視，為掌握自然環(huán)境對(duì)導(dǎo)彈的影響，長(zhǎng)期且系統(tǒng)地在我國(guó)各種典型大氣環(huán)境試驗(yàn)站開(kāi)展了環(huán)境試驗(yàn)，積累了豐富的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)信息。由于各種原因，材料工藝師依然難以獲取足量的導(dǎo)彈用材環(huán)境適應(yīng)性信息來(lái)支撐其選材和防護(hù)設(shè)計(jì)工作，究其原因，大致為以下4點(diǎn)：

1）由于裝備研制單位的工作組織和人員配備大多以型號(hào)為牽引，型號(hào)與型號(hào)之間的工作沒(méi)有建立溝通。層級(jí)之間信息交流較多，層級(jí)之外信息交流較少，也就是信息垂直傳遞多，平行傳遞少，信息沒(méi)有充分實(shí)現(xiàn)共享。

2）信息沒(méi)有經(jīng)過(guò)系統(tǒng)、規(guī)范的組織，材料工藝師對(duì)各類信息的認(rèn)識(shí)沒(méi)有形成整體概念，對(duì)導(dǎo)彈環(huán)境試驗(yàn)信息應(yīng)用依舊停留在點(diǎn)上。

3）專業(yè)領(lǐng)域限制，材料工藝師對(duì)離散的環(huán)境試驗(yàn)參數(shù)概念模糊，理解不透徹，不清楚各類數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。

4）裝備環(huán)境工程工作中，存在論證與研制脫節(jié)、研制與使用脫節(jié)、使用與反饋脫節(jié)等現(xiàn)象，各類試驗(yàn)數(shù)據(jù)信息分散在裝備論證單位、研制單位、試驗(yàn)單位、保障單位，使得論證指標(biāo)缺乏有力的依據(jù)，裝備研制缺乏信息支撐，服役環(huán)境缺乏有效監(jiān)控，信息資源整合與共享缺乏有效的工具。

本文介紹了以3D數(shù)字導(dǎo)彈模型為核心，系統(tǒng)組織各類信息，以導(dǎo)彈三維建模、數(shù)據(jù)可視化、跨庫(kù)關(guān)聯(lián)等技術(shù)為突破口，開(kāi)發(fā)了導(dǎo)彈用材料環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)庫(kù)，解決對(duì)導(dǎo)彈基本信息、導(dǎo)彈失效信息、彈用材料性能數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)資源的系統(tǒng)組織、有效管理、圖形化分析和網(wǎng)絡(luò)共享等難題。

1 導(dǎo)彈用材料環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的目的

本數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的目的主要是為了幫助型號(hào)單位的材料工藝師分析導(dǎo)彈在典型環(huán)境條件下環(huán)境因素對(duì)導(dǎo)彈選材的影響，分析導(dǎo)彈的薄弱環(huán)節(jié)以支撐導(dǎo)彈的選材、防護(hù)設(shè)計(jì)等工作。導(dǎo)彈信息類型則包括數(shù)據(jù)、文字、圖像、視頻等，數(shù)據(jù)類型多，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳統(tǒng)的信息管理方式已難以勝任，因此需要建立一套新的系統(tǒng)，以材料工藝師角度通過(guò)信息技術(shù)對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行系統(tǒng)、有效的組織，直觀反映各類數(shù)據(jù)的內(nèi)涵和規(guī)律。離散數(shù)據(jù)建立必要的聯(lián)系以滿足用戶關(guān)聯(lián)查詢的需求。通過(guò)以上分析可以確定，數(shù)據(jù)有效組織、數(shù)據(jù)規(guī)律分析、數(shù)據(jù)對(duì)比性分析、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析是用戶的四大需求。最終將數(shù)據(jù)庫(kù)建成在保證信息安全的前提下，直觀反映材料在導(dǎo)彈上應(yīng)用和環(huán)境適應(yīng)性信息數(shù)字化的綜合共享平臺(tái)，成為便捷、全面的導(dǎo)彈環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)、分析、選材的參考軟件工具。

1.2 構(gòu)建導(dǎo)彈環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)體系

導(dǎo)彈在壽命期內(nèi)，反復(fù)經(jīng)歷運(yùn)輸、貯存、訓(xùn)練、檢測(cè)、機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)移、任務(wù)準(zhǔn)備、任務(wù)實(shí)施等階段，經(jīng)歷各種自然環(huán)境、力學(xué)環(huán)境、熱環(huán)境和電磁環(huán)境的綜合作用，自然環(huán)境因素和誘發(fā)環(huán)境因素的綜合作用會(huì)影響導(dǎo)彈的結(jié)構(gòu)、防護(hù)和基礎(chǔ)材料性能，甚至影響到整個(gè)導(dǎo)彈系統(tǒng)的戰(zhàn)技指標(biāo)。如高溫引起的材料熱脹、有機(jī)材料開(kāi)裂、固體火藥產(chǎn)生裂紋、材料軟化導(dǎo)致強(qiáng)度降低等；高濕導(dǎo)致的水汽凝露造成電氣短路、材料吸濕變形、加速金屬材料件電化學(xué)腐蝕等；誘發(fā)環(huán)境的振動(dòng)和沖擊使機(jī)械產(chǎn)品產(chǎn)生應(yīng)力和疲勞，導(dǎo)致材料機(jī)械強(qiáng)度降低，磨損加劇，緊固件、連接件松動(dòng)等；沖擊會(huì)導(dǎo)致部組件產(chǎn)生變形、折斷和斷裂，電子元器件觸角斷裂造成斷路等。

由于導(dǎo)彈的貯存期占據(jù)整個(gè)導(dǎo)彈壽命周期較大的比例，因此自然環(huán)境在這段時(shí)間帶來(lái)的影響更為明顯，各國(guó)非常重視裝備在貯存過(guò)程中受自然環(huán)境的影響，開(kāi)展了導(dǎo)彈在貯存期的評(píng)估。如美國(guó)采用以自然貯存試驗(yàn)為主、加速貯存試驗(yàn)為輔的貯存期研究方法，制定了導(dǎo)彈貯存可靠性研究計(jì)劃（SRP），導(dǎo)彈從研制到退役實(shí)行全壽命周期管理。俄羅斯同樣也開(kāi)展了裝備貯存試驗(yàn)，從最基礎(chǔ)的材料貯存試驗(yàn)入手，研究環(huán)境對(duì)導(dǎo)彈的影響，因?yàn)椴牧闲阅艿母叩秃艽蟪潭壬蠜Q定了導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)和部（組）件性能的好壞，進(jìn)而決定導(dǎo)彈戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)的優(yōu)劣。俄羅斯的貯存試驗(yàn)產(chǎn)品包括導(dǎo)彈的零組件、材料、元器件、產(chǎn)品等。我國(guó)為了評(píng)估導(dǎo)彈的環(huán)境適應(yīng)性，分別在代表我國(guó)熱帶海洋、高原、高寒、沙漠和酸雨等大氣環(huán)境試驗(yàn)站的庫(kù)房、試驗(yàn)棚、洞庫(kù)等環(huán)境開(kāi)展了貯存試驗(yàn)。試驗(yàn)針對(duì)基礎(chǔ)材料、材料結(jié)構(gòu)件、整彈3個(gè)方面來(lái)開(kāi)展?；A(chǔ)材料類包括功能材料、電子元器件、涂層、火工品、產(chǎn)品包裝等。隨著大量的新技術(shù)、新工藝、新材料運(yùn)用到導(dǎo)彈上，加之人們對(duì)導(dǎo)彈用材料壽命認(rèn)識(shí)的深入，參與自然環(huán)境試驗(yàn)的導(dǎo)彈用材越來(lái)越多，相關(guān)數(shù)據(jù)和信息日益豐富。從總體和材料工藝師角度來(lái)劃分，數(shù)據(jù)包括材料基礎(chǔ)性能數(shù)據(jù)、環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)2類。按照材料分類可分為金屬材料、高分子材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、復(fù)合材料4類。其中金屬材料包括鋼、鐵、鑄鐵、有色金屬及合金、金屬覆蓋層、非晶態(tài)合金6類材料；高分子材料包括塑料、橡膠、膠粘劑、竹木材料、紡織品、油漆涂層、隱身涂層、油脂8種材料；無(wú)機(jī)非金屬材料包括水泥、陶瓷、玻璃3種材料；復(fù)合材料包括金屬基復(fù)合材料、樹(shù)脂基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料、碳/碳復(fù)合材料。這些材料的物理性能和化學(xué)性能參數(shù)共同組成了材料基礎(chǔ)性能數(shù)據(jù)和環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

導(dǎo)彈貯存試驗(yàn)期間環(huán)境試驗(yàn)科研人員同步對(duì)環(huán)境信息（含裝備外部環(huán)境和裝備內(nèi)部微環(huán)境數(shù)據(jù)）進(jìn)行了記錄，記錄的環(huán)境信息包括氣象因素和大氣污染介質(zhì)2部分信息。環(huán)境信息要素包括溫度、濕度、氣壓、雨、風(fēng)、太陽(yáng)輻射、天氣現(xiàn)象7類氣象數(shù)據(jù)和空氣、雨水、降塵3類大氣介質(zhì)數(shù)據(jù)。上述環(huán)境信息組成能夠代表我國(guó)典型大氣環(huán)境、導(dǎo)彈裝備部署地區(qū)環(huán)境或未來(lái)可能部署的極端環(huán)境的環(huán)境信息參數(shù)。

綜上所述，根據(jù)目前各方統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)類別和用戶需求，將導(dǎo)彈環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)體系劃分為導(dǎo)彈基本結(jié)構(gòu)信息、導(dǎo)彈整機(jī)失效信息、彈用材料基本性能信息、材料環(huán)境適應(yīng)性信息和環(huán)境信息5類信息。

1.3 軟件功能的設(shè)計(jì)思路

傳統(tǒng)的裝備類數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)組織方式、數(shù)據(jù)表達(dá)方式多是以關(guān)系型模式建庫(kù)，以二維表的形式將數(shù)據(jù)“赤裸”地展示給用戶，數(shù)據(jù)的組織是以關(guān)鍵字為牽引進(jìn)行組織。用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)就是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的容器，管理數(shù)據(jù)的工具。如果本數(shù)據(jù)庫(kù)按照傳統(tǒng)方式組織，數(shù)據(jù)就會(huì)脫離用戶真實(shí)需求。本數(shù)據(jù)庫(kù)目標(biāo)用戶 主要是型號(hào)單位的材料工藝師，就材料環(huán)境適應(yīng)性信息來(lái)說(shuō)，材料工藝師與型號(hào)設(shè)計(jì)師的關(guān)注點(diǎn)（需求差異）區(qū)別很大。材料工藝師對(duì)材料類性能數(shù)據(jù)極其敏感，重視材料性能的定量描述和材料在不同環(huán)境下的性能退化規(guī)律；型號(hào)設(shè)計(jì)師更關(guān)注選材對(duì)裝備整體戰(zhàn)技指標(biāo)的影響，材料性能方面更傾向于定性描述，相對(duì)于材料的環(huán)境適應(yīng)性信息，更關(guān)注材料的壽命周期。材料工藝師由于專業(yè)領(lǐng)域限制，對(duì)導(dǎo)彈整機(jī)、部件及材料受各種環(huán)境因素影響而造成的腐蝕（老化）的變化規(guī)律概念模糊，而對(duì)這部分信息理解最深刻的是環(huán)境試驗(yàn)人員。如何輔助材料工藝師通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件掌握更多的導(dǎo)彈用材環(huán)境適應(yīng)性信息是用戶的重點(diǎn)需求。需求即設(shè)計(jì)目標(biāo)，本數(shù)據(jù)庫(kù)整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程都邀請(qǐng)導(dǎo)彈裝備研制單位的型號(hào)設(shè)計(jì)師、材料工藝師和環(huán)境試驗(yàn)單位的科研人員聯(lián)合開(kāi)展設(shè)計(jì)，形成初步的數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)構(gòu)想，在數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)的每個(gè)階段進(jìn)行把關(guān)，指導(dǎo)數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)，數(shù)據(jù)庫(kù)各項(xiàng)設(shè)計(jì)貼近材料工藝師的日常工作，盡可能滿足用戶需求。

數(shù)據(jù)庫(kù)軟件設(shè)計(jì)思路是建立一個(gè)虛擬導(dǎo)彈的可視數(shù)字化模型，以數(shù)字化模型為牽引，直觀反映材料在導(dǎo)彈上的應(yīng)用，同時(shí)借助導(dǎo)彈材料牌號(hào)關(guān)聯(lián)到彈用材料基本性能數(shù)據(jù)和材料環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)，再利用材料環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到典型環(huán)境、試驗(yàn)環(huán)境和具體的環(huán)境數(shù)據(jù)，達(dá)到利用數(shù)字模型整合導(dǎo)彈基本結(jié)構(gòu)信息、導(dǎo)彈整機(jī)失效信息、彈用材料基本性能信息、材料環(huán)境適應(yīng)性信息和環(huán)境信息這5類信息的目的。將5類信息通過(guò)關(guān)聯(lián)建立聯(lián)系，整合為一體，數(shù)據(jù)之間能夠相互調(diào)用，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的可比性。

導(dǎo)彈用材料環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)庫(kù)軟件功能包括導(dǎo)彈模型展示、導(dǎo)彈失效信息查詢、材料性能信息查詢、環(huán)境適應(yīng)性信息查詢、環(huán)境數(shù)據(jù)查詢、選材建議、材料失效規(guī)律分析、環(huán)境數(shù)據(jù)變化規(guī)律分析等20多項(xiàng)軟件功能，軟件功能如圖1所示。

圖1 導(dǎo)彈用材料環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的功能 Fig.1 Functional block diagram of environmental adaptability database software for missile materials

2 導(dǎo)彈用材料環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)

2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)架構(gòu)

為了與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)保持一致，本數(shù)據(jù)庫(kù)軟件采用B/S模式。具體地說(shuō)，客戶機(jī)只作為一個(gè)前端，不包含任何直接的數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)用，客戶機(jī)通過(guò)瀏覽器與一個(gè)應(yīng)用服務(wù)器通信，再由應(yīng)用服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通信，客戶機(jī)不需要額外安裝任何軟件。數(shù)據(jù)庫(kù)采用J2ee體系架構(gòu)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，采用Struts框架來(lái)構(gòu)建多層次系統(tǒng)，架構(gòu)分為表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)操作層和數(shù)據(jù)邏輯層4個(gè)層次。表現(xiàn)層主要用來(lái)展示信息，因此使用了多種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言和多媒體元素進(jìn)行展示（如Flash、HTML語(yǔ)言、JavaScript語(yǔ)言、JSP語(yǔ)言編程等）；業(yè)務(wù)邏輯層主要面向的是各種業(yè)務(wù)功能，如封裝表單數(shù)據(jù)等；數(shù)據(jù)操作層主要是對(duì)數(shù)據(jù)表的操作進(jìn)行封裝、數(shù)據(jù)的傳遞；數(shù)據(jù)邏輯層為數(shù)據(jù)的存放位置。系統(tǒng)的總體架構(gòu)如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu) Fig.2 Database architecture

2.2 數(shù)據(jù)分類與組織的實(shí)現(xiàn)

為了直觀地反映和組織導(dǎo)彈基本信息、失效信息、環(huán)境信息、材料性能信息、環(huán)境適應(yīng)性信息，采用SolidWorks軟件建立3D全尺寸、等比例數(shù)字化導(dǎo)彈模型，以數(shù)字化模型為核心，組織各類信息。用戶通過(guò)鼠標(biāo)操作可對(duì)導(dǎo)彈模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、拆分與組合，觀察導(dǎo)彈的主要構(gòu)成。導(dǎo)彈裝備初步拆分成各個(gè)艙段，各艙段又可以繼續(xù)拆分成多個(gè)部、組件，詳細(xì)展現(xiàn)每個(gè)部件的基本結(jié)構(gòu)。通過(guò)建立的關(guān)聯(lián)，調(diào)運(yùn)組件的材料清單，通過(guò)材料清單鏈接到該材料的性能數(shù)據(jù)、環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)等信息。導(dǎo)彈數(shù)字化模型解剖如圖3所示。

圖3 導(dǎo)彈數(shù)字化模型解剖示意圖 Fig.3 Anatomical diagram of missile digital model

1）導(dǎo)彈基本信息組織。導(dǎo)彈基本信息分為2部分，一部分為導(dǎo)彈型號(hào)、任務(wù)使命、戰(zhàn)技指標(biāo)、可靠性要求、環(huán)境適應(yīng)性要求等頂層導(dǎo)彈裝備信息；第二部分為導(dǎo)彈基礎(chǔ)產(chǎn)品信息，包括部件代號(hào)、組成、名稱、應(yīng)用型號(hào)、應(yīng)用部位，以及材料、工藝在導(dǎo)彈上 的使用情況等信息?；拘畔为?dú)建立基本信息子庫(kù)，以方便模型的調(diào)用。用戶在操作模型時(shí)，可以根據(jù)意愿拆卸虛擬整彈，了解導(dǎo)彈各個(gè)部、組件和導(dǎo)彈使用的材料信息。

2）導(dǎo)彈失效信息組織。失效信息包含導(dǎo)彈故障現(xiàn)象、故障模式、導(dǎo)彈用材失效機(jī)理、腐蝕與老化圖譜等。信息以導(dǎo)彈的型號(hào)為關(guān)鍵字，依照整機(jī)、部組件、零部件、材料組織數(shù)據(jù)。

3）環(huán)境信息的組織。環(huán)境信息包括2部分：各級(jí)庫(kù)房環(huán)境信息和地區(qū)環(huán)境信息；國(guó)防口典型大氣環(huán)境試驗(yàn)站的環(huán)境信息。環(huán)境信息的組織統(tǒng)一按照環(huán)境試驗(yàn)站（導(dǎo)彈部署地區(qū)）→貯存環(huán)境（庫(kù)房、試驗(yàn)站、暴露場(chǎng)等）→數(shù)據(jù)的采集時(shí)間→具體的環(huán)境數(shù)據(jù)為主線進(jìn)行組織。在軟件設(shè)計(jì)方面，采用數(shù)據(jù)樹(shù)和選項(xiàng)卡組合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖4所示。上述各節(jié)點(diǎn)信息均可由用戶自行靈活的配置，以滿足對(duì)庫(kù)房環(huán)境信息或環(huán)境試驗(yàn)站環(huán)境信息管理的需求。

圖4 環(huán)境數(shù)據(jù)的組織（因相關(guān)要求數(shù)據(jù)虛化處理） Fig.4 Organization of environmental data (Due to relevant requirements, the data is blurred)

4）材料性能及環(huán)境適應(yīng)性信息的組織。材料性能信息主要指材料原始性能信息，包括各種物理性能、化學(xué)性能參數(shù)等。這類信息量特別大，信息的組織方式是以整機(jī)→部、組件→零部件→具體材料的方式進(jìn)行。

5）環(huán)境適應(yīng)性信息的組織。環(huán)境適應(yīng)性信息指材料在特定環(huán)境條件下物理和化學(xué)性能參數(shù)的變化。按照材料種類劃分為金屬材料、高分子材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、復(fù)合材料4類，然后以材料的具體種類、牌號(hào)再次進(jìn)行細(xì)分。在軟件設(shè)計(jì)方面，材料性能及環(huán)境適應(yīng)性信息是以數(shù)據(jù)樹(shù)的方式進(jìn)行組織的。

2.3 數(shù)據(jù)可視化的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)用戶需求，用戶需要大量的數(shù)據(jù)可視化方法形象地展示數(shù)據(jù)之間的規(guī)律和統(tǒng)計(jì)信息。Flash動(dòng)畫在共享網(wǎng)站中是數(shù)據(jù)可視化常用的方法，其特點(diǎn)是：屬于矢量圖形，圖形體積??；交互非常好，可以采用ActionScript腳本語(yǔ)言控制圖形；頁(yè)面多元化，能動(dòng)態(tài)繪制點(diǎn)、線、面，甚至圖形的3D效果。采用Flash動(dòng)態(tài)繪制曲線的軟件設(shè)計(jì)流程如圖5所示。

圖5 曲線繪制流程 Fig.5 Flow chart of curve drawing

采用Flash多媒體動(dòng)畫動(dòng)態(tài)表征各類數(shù)據(jù)的方法：

1）環(huán)境適應(yīng)性參數(shù)的可視化。環(huán)境適應(yīng)性參數(shù)的圖形表達(dá)方式是采用Flash繪制橫向進(jìn)度條動(dòng)態(tài)展現(xiàn)性能參數(shù)衰減的過(guò)程。如非金屬材料的力學(xué)性能在試驗(yàn)后僅為原始性能的80%，則當(dāng)用戶鼠標(biāo)指向該參數(shù)時(shí)，參數(shù)上方顯示橫向柱狀圖緩慢減少到80%，給用戶以材料在某地區(qū)性能衰退的直觀映像。其設(shè)計(jì)原理是將試驗(yàn)后的數(shù)據(jù)與材料原始性能數(shù)據(jù)進(jìn)行一一對(duì)比，換算出各項(xiàng)參數(shù)殘余百分比，再將其傳輸?shù)紸ctionScript預(yù)先編寫好的fla程序中，調(diào)運(yùn)動(dòng)畫藍(lán)本輸出動(dòng)畫。

2）材料腐蝕性能變化規(guī)律的可視化。對(duì)于材料環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化，首先是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步篩選，然后將符合條件的數(shù)據(jù)抽取出來(lái)，并以時(shí)間為橫坐標(biāo)、性能參數(shù)為縱坐標(biāo)繪制動(dòng)態(tài)曲線，直觀展示材料的老化規(guī)律。

3）環(huán)境數(shù)據(jù)變化規(guī)律的可視化。本數(shù)據(jù)庫(kù)能對(duì)所有記錄的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行規(guī)律分析。以環(huán)境主因素分析為例，這里主因素分析指對(duì)導(dǎo)彈裝備用某材料影響較大的環(huán)境因素變化規(guī)律分析。如金屬材料在海洋大氣環(huán)境下易受氯離子、溫度、濕度的影響；高分子材料在戶外易受紫外線、紅外線的影響。數(shù)據(jù)庫(kù)能將這些數(shù)據(jù)自動(dòng)抽取出來(lái)，繪制成規(guī)律變化曲線，輔助型號(hào)設(shè)計(jì)師的環(huán)境適應(yīng)性分析工作。

2.4 數(shù)據(jù)間關(guān)系表達(dá)的實(shí)現(xiàn)

1）數(shù)據(jù)間關(guān)系的建立。為了加強(qiáng)數(shù)據(jù)間的聯(lián)系，增強(qiáng)數(shù)據(jù)之間的可比性，通過(guò)關(guān)鍵字為數(shù)據(jù)庫(kù)建立了包括環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)與材料性能數(shù)據(jù)之間、環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)與環(huán)境數(shù)據(jù)的之間、環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)之間等20多個(gè)關(guān)聯(lián)，通過(guò)跨庫(kù)關(guān)聯(lián)使數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系大大增強(qiáng)。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)建立的試驗(yàn)站–試驗(yàn)環(huán)境–環(huán)境因素的關(guān)系如圖6所示。

圖6 試驗(yàn)站–試驗(yàn)環(huán)境–環(huán)境因素關(guān)聯(lián) Fig.6 Test station-test environment-correlation of environmental factors

2）利用數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)建立數(shù)據(jù)對(duì)比分析功能。用戶需要大量的數(shù)據(jù)對(duì)比功能，如同一典型環(huán)境條件下，不同時(shí)間段的環(huán)境因素?cái)?shù)據(jù)同比分析；同一時(shí)間段不同環(huán)境條件下環(huán)境因素的環(huán)比分析；同一試驗(yàn)點(diǎn)不同材料性能、防護(hù)體系的退化對(duì)比；同一牌號(hào)材料、防護(hù)體系在不同環(huán)境條件下的性能退化對(duì)比等。通過(guò)曲線動(dòng)態(tài)展示環(huán)境的變化規(guī)律，使數(shù)據(jù)間的關(guān)系表達(dá)更直觀，如圖7所示。數(shù)據(jù)庫(kù)還具備不同裝備型號(hào)的同類用材環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析（如圖8所示）、同牌號(hào)材料試驗(yàn)前后的對(duì)比分析、同牌號(hào)材料在不同環(huán)境下的試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析等10余項(xiàng)對(duì)比分析功能。

圖7 環(huán)境數(shù)據(jù)變化規(guī)律對(duì)比 Fig.7 Comparison of environmental data change law

圖8 環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)對(duì)比分析 （因相關(guān)要求數(shù)據(jù)虛化處理） Fig.8 Comparative analysis of environmental adaptability data (Due to relevant requirements, the data is blurred)

3）利用數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)建立關(guān)聯(lián)分析。環(huán)境適應(yīng)性數(shù) 據(jù)通過(guò)試驗(yàn)時(shí)間、試驗(yàn)地點(diǎn)關(guān)聯(lián)到對(duì)應(yīng)的環(huán)境數(shù)據(jù)，繪制規(guī)律曲線，以便進(jìn)一步進(jìn)行環(huán)境影響因素分析。通過(guò)材料環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到萬(wàn)寧試驗(yàn)站的溫度變化規(guī)律，如圖9所示。另外，還能通過(guò)材料牌號(hào)采用跨庫(kù)關(guān)聯(lián)技術(shù)調(diào)用材料失效機(jī)理、腐蝕形貌，材料失效導(dǎo)致的故障模式，試驗(yàn)采用的標(biāo)準(zhǔn)等信息，為用戶展示材料在不同環(huán)境下衰變過(guò)程信息的全貌。

圖9 數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)查詢 Fig.9 Data association query

3 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)導(dǎo)彈用材料環(huán)境適應(yīng)性信息分散、零散的問(wèn)題開(kāi)發(fā)了導(dǎo)彈裝備用材料環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)以導(dǎo)彈虛擬數(shù)字化模型為牽引，直觀反映導(dǎo)彈的構(gòu)成和材料應(yīng)用情況，通過(guò)建立大量的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，達(dá)到利用數(shù)字模型整合五大類導(dǎo)彈環(huán)境適應(yīng)性信息的目的。用戶通過(guò)該數(shù)據(jù)庫(kù)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)型號(hào)單位長(zhǎng)期分散的環(huán)境試驗(yàn)信息資源系統(tǒng)組織、規(guī)范管理、網(wǎng)絡(luò)共享和分析應(yīng)用，為型號(hào)單位材料工藝師提供便捷、直觀、全面的材料選用參考的軟件工具。目前，該數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)通過(guò)可靠性和安全性軟件測(cè)評(píng)并上線運(yùn)行，為導(dǎo)彈多個(gè)型號(hào)的環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)、分析等工作提供幫助，用戶反映良好。