【摘要】：電磁炮導(dǎo)軌是電磁發(fā)射裝置的核心部件,對(duì)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(chǎng),還要在多種外力的共同作用下,精準(zhǔn)的導(dǎo)向電樞彈丸的運(yùn)動(dòng)。故其必須有較好的機(jī)械強(qiáng)度和剛度,同時(shí)還要有很好的耐磨損、導(dǎo)電性與耐燒蝕性,以用來(lái)保證發(fā)射壽命與精度。鋼材質(zhì)有良好的機(jī)械強(qiáng)度及剛度,而銅材質(zhì)有著良好的電導(dǎo)率,廣泛用于傳輸電流的各種設(shè)備之中。鋼-銅復(fù)合型軌道理論上可以結(jié)合以上兩種材質(zhì)的特點(diǎn),并應(yīng)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(dān)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(fù)合比例,則可以根據(jù)實(shí)際發(fā)射需求進(jìn)行調(diào)制。因其獨(dú)有的優(yōu)越性,復(fù)合型軌道引起了廣泛關(guān)注。本文將鋼-銅復(fù)合軌道看作winkler彈性地基梁,以此為基礎(chǔ)得到復(fù)合軌道的一般動(dòng)態(tài)響應(yīng)控制方程;再對(duì)復(fù)合梁受力特點(diǎn)進(jìn)行力學(xué)分析,得到復(fù)合軌道的撓曲線微分方程;之后建立了復(fù)合軌道的機(jī)電模型,得到其負(fù)載電阻,又計(jì)算了復(fù)合軌道周圍的磁場(chǎng)分布,進(jìn)一步得到軌道間相互作用力與電樞的運(yùn)動(dòng)方程;最后計(jì)算出電樞對(duì)導(dǎo)軌的作用力,再結(jié)合復(fù)合軌道的動(dòng)態(tài)響應(yīng)方程,應(yīng)用二維Fourier積分變換,得到復(fù)合軌道在電磁炮發(fā)射狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)撓度的實(shí)時(shí)解,并得到動(dòng)態(tài)的正應(yīng)力分布情況。根據(jù)理論分析結(jié)果,提出具體算例,并通過(guò)Matlab軟件對(duì)其編程求解,則可以得到鋼-銅復(fù)合型軌道的數(shù)值解。最后分別討論了電壓、復(fù)合軌道的材質(zhì)比例等對(duì)導(dǎo)軌、電樞的動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響,同時(shí)還比較了復(fù)合軌道與單一材質(zhì)軌道的結(jié)果差異。通過(guò)一系列計(jì)算與比較進(jìn)而找到合理的優(yōu)化參數(shù),這對(duì)電磁軌道發(fā)射裝置在各方面的應(yīng)用上有重要理論和實(shí)際的意義。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TJ866

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