【摘要】：電磁炮導軌是電磁發(fā)射裝置的核心部件,對電磁炮的發(fā)射有著重要影響。它不僅需要傳遞電流并產(chǎn)生磁場,還要在多種外力的共同作用下,精準的導向電樞彈丸的運動。故其必須有較好的機械強度和剛度,同時還要有很好的耐磨損、導電性與耐燒蝕性,以用來保證發(fā)射壽命與精度。鋼材質(zhì)有良好的機械強度及剛度,而銅材質(zhì)有著良好的電導率,廣泛用于傳輸電流的各種設備之中。鋼-銅復合型軌道理論上可以結合以上兩種材質(zhì)的特點,并應用于電磁炮軌道中。其中,鋼質(zhì)材質(zhì)與電樞相接觸,主要承擔電樞的壓力,用以保證發(fā)射精度;而銅質(zhì)材質(zhì)主要用于傳輸電流,提供更為理想的電磁環(huán)境。兩種材質(zhì)的復合比例,則可以根據(jù)實際發(fā)射需求進行調(diào)制。因其獨有的優(yōu)越性,復合型軌道引起了廣泛關注。本文將鋼-銅復合軌道看作winkler彈性地基梁,以此為基礎得到復合軌道的一般動態(tài)響應控制方程;再對復合梁受力特點進行力學分析,得到復合軌道的撓曲線微分方程;之后建立了復合軌道的機電模型,得到其負載電阻,又計算了復合軌道周圍的磁場分布,進一步得到軌道間相互作用力與電樞的運動方程;最后計算出電樞對導軌的作用力,再結合復合軌道的動態(tài)響應方程,應用二維Fourier積分變換,得到復合軌道在電磁炮發(fā)射狀態(tài)下的動態(tài)撓度的實時解,并得到動態(tài)的正應力分布情況。根據(jù)理論分析結果,提出具體算例,并通過Matlab軟件對其編程求解,則可以得到鋼-銅復合型軌道的數(shù)值解。最后分別討論了電壓、復合軌道的材質(zhì)比例等對導軌、電樞的動態(tài)響應的影響,同時還比較了復合軌道與單一材質(zhì)軌道的結果差異。通過一系列計算與比較進而找到合理的優(yōu)化參數(shù),這對電磁軌道發(fā)射裝置在各方面的應用上有重要理論和實際的意義。
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TJ866

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本文編號：2711353