發(fā)布時(shí)間：2020-10-13 20:16

　　 電磁軌道發(fā)射裝置是一種可使電樞達(dá)到超高速度的新型發(fā)射裝置,它利用電磁力驅(qū)動(dòng)電樞,將電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,在現(xiàn)代化軍事領(lǐng)域中擁有廣泛的應(yīng)用前景,未來可能部分或完全替代傳統(tǒng)火炮發(fā)射方式。該裝置發(fā)射過程中,存在電磁、溫度和結(jié)構(gòu)的多場(chǎng)耦合作用,導(dǎo)軌受到極其復(fù)雜的載荷作用而產(chǎn)生的橫向撓曲變形,對(duì)發(fā)射裝置的壽命和發(fā)射精度等產(chǎn)生重要影響。因此,開展電磁軌道發(fā)射裝置的受力及變形研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。以兩匝軌道串聯(lián)而成的平面增強(qiáng)型電磁軌道發(fā)射裝置為研究對(duì)象,利用有限元軟件Ansoft建立其仿真模型,根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)導(dǎo)軌和電樞中電流分布進(jìn)行了分析及合理假設(shè)。依據(jù)畢奧薩法爾定律和磁場(chǎng)疊加原理求解了電樞所受電磁力,建立了電樞運(yùn)動(dòng)方程,利用Matlab對(duì)方程進(jìn)行了數(shù)值求解。將電樞運(yùn)動(dòng)過程中的位移、速度以及所受電磁力的理論結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證了假設(shè)的正確性,并分析了相關(guān)參數(shù)對(duì)電樞運(yùn)動(dòng)過程的影響規(guī)律。根據(jù)畢奧薩法爾定律和磁場(chǎng)疊加原理求解了導(dǎo)軌所受的電磁力,利用Matlab對(duì)公式進(jìn)行了數(shù)值求解。將內(nèi)外導(dǎo)軌所受電磁力的理論結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證了假設(shè)的正確性,并分析了相關(guān)參數(shù)對(duì)內(nèi)外導(dǎo)軌所受電磁力的影響規(guī)律。利用有限元軟件ANSYS對(duì)發(fā)射裝置進(jìn)行了電磁-熱-結(jié)構(gòu)耦合分析,確定了不同時(shí)刻電樞電流密度和溫度分布、運(yùn)動(dòng)過程中溫度隨時(shí)間變化規(guī)律、電樞受熱膨脹對(duì)導(dǎo)軌的作用力。同時(shí),對(duì)電磁場(chǎng)和熱膨脹條件下電樞對(duì)導(dǎo)軌的作用力進(jìn)行了對(duì)比分析。依據(jù)彈性基礎(chǔ)梁理論,建立了內(nèi)外導(dǎo)軌的撓曲線微分方程,利用初參數(shù)法對(duì)方程進(jìn)行了求解,分析了外載荷作用下內(nèi)外導(dǎo)軌的變形規(guī)律和彈性基礎(chǔ)系數(shù)對(duì)導(dǎo)軌變形的影響規(guī)律。
【學(xué)位單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TJ866
【部分圖文】：

第 1 章 緒 論[24,25]：（1）脈沖電源；（2）炮管壽命；（3）炮彈設(shè)計(jì)。為解決制約軌道炮研究發(fā)展的技術(shù)難題，相關(guān)研究人員從降低電流與增大電感梯度等方面進(jìn)行考慮，提出了多種新型軌道炮，主要有：串聯(lián)增強(qiáng)型軌道炮、分段軌道炮以及分散饋電軌道炮等。其中，串聯(lián)增強(qiáng)型軌道炮因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)異正逐漸成為新型電磁軌道炮的研究熱點(diǎn)。

第 1 章 緒 論[24,25]：（1）脈沖電源；（2）炮管壽命；（3）炮彈設(shè)計(jì)。為解決制約軌道炮研究發(fā)展的技術(shù)難題，相關(guān)研究人員從降低電流與增大電感梯度等方面進(jìn)行考慮，提出了多種新型軌道炮，主要有：串聯(lián)增強(qiáng)型軌道炮、分段軌道炮以及分散饋電軌道炮等。其中，串聯(lián)增強(qiáng)型軌道炮因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)異正逐漸成為新型電磁軌道炮的研究熱點(diǎn)。

電磁軌道發(fā)射裝置研究的技術(shù)路線
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