目前,各種新概念武器層出不窮,電磁軌道炮就是其中之一。隨著科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展,在未來領(lǐng)域,電磁軌道炮將廣泛的應(yīng)用于軍事、船舶等領(lǐng)域,尤其在軍事方面,電磁軌道炮應(yīng)用于實戰(zhàn)的可能性越來越大。在電磁軌道炮系統(tǒng)中,軌道炮的電感梯度,電樞運動速度,軌道及電樞的電流分布、磁場分布均與軌道尺寸等參數(shù)相關(guān),所以在電磁軌道炮系統(tǒng)中需要對軌道尺寸進行分析。本文從電磁軌道炮軌道及電樞模型入手,著重分析軌道及電樞尺寸對電磁軌道炮系統(tǒng)的電感梯度的影響,以及電樞運動速度的影響。從經(jīng)典麥克斯韋電磁理論入手,在忽略了速度趨膚效應(yīng)的情況下從線電流和體電流思路建立了簡單電磁軌道炮軌道及電樞物理模型和運動模型。在運動模型上,采用矩形軌道及矩形固體電樞。由于采用固體電樞,所以在電樞受力方面,采用與速度相關(guān)聯(lián)的阻力系數(shù)代替固體電樞所受阻力,并在軌道炮其余參數(shù)確定的情況下,對電磁軌道炮電樞運動特性進行仿真,研究了不同質(zhì)量、不同電流幅值下電樞的運動特性。使用Ansoft電磁有限元仿真軟件中的靜態(tài)求解模塊研究了不同尺寸、不同材料、不同構(gòu)型的軌道及電樞的磁場分布、電流分布。為了在有限的仿真次數(shù)內(nèi)能清楚的表達出軌道及電樞尺寸對磁場及電... 

【文章來源】：國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 電磁軌道炮研究
        1.2.2 CPA研究
        1.2.3 電磁軌道炮建模與分析
    1.3 主要研究內(nèi)容與論文結(jié)構(gòu)
第二章 電磁軌道炮軌道與電樞建模
    2.1 電磁軌道炮簡介
        2.1.1 簡單電磁軌道炮
        2.1.2 串聯(lián)增強型電磁軌道炮
        2.1.3 電磁軌道炮的重要元件
        2.1.4 電磁軌道炮工作過程
    2.2 電磁軌道炮電路方程
    2.3 電磁場經(jīng)典方程理論
        2.3.1 麥克斯韋方程組
        2.3.2 在磁場中的電流元受力分析
    2.4 線電流模型下電磁軌道炮電樞受力分析
    2.5 體電流模型下電磁軌道炮電樞受力分析
    2.6 電樞的運動情況分析
        2.6.1 方程推導(dǎo)
        2.6.2 仿真分析
    2.7 小結(jié)
第三章 電磁軌道炮特性仿真分析
    3.1 Ansoft Maxwell簡介
        3.1.1 常用Ansoft Maxwell求解模塊介紹
        3.1.2 Ansoft Maxwell建模求解一般過程
    3.2 電磁軌道炮磁場分布仿真分析
        3.2.1 不同材料的軌道及電樞磁場分布仿真
        3.2.2 軌道及電樞尺寸對軌道及電樞磁場分布影響的顯著性分析
        3.2.3 電磁軌道炮不同軌道形狀所產(chǎn)生的磁場分布
    3.3 電磁軌道炮電流分布分析
        3.3.1 矩形軌道與電樞的電流分布原理
        3.3.2 不同材料電磁軌道炮軌道及電樞電流分布仿真
        3.3.3 軌道及電樞尺寸對軌道及電樞電流分布影響的顯著性分析
        3.3.4 電磁軌道炮不同軌道形狀所產(chǎn)生的電流分布
    3.4 小結(jié)
第四章 電磁軌道炮電樞運動性能優(yōu)化
    4.1 優(yōu)化算法介紹
        4.1.1 自適應(yīng)模擬退火算法（ASA）
        4.1.2 遺傳算法（GA）
    4.2 基于軌道電樞尺寸的電感梯度分析及優(yōu)化
        4.2.1 電磁軌道炮矩形軌道及電樞電感梯度模型
        4.2.2 矩形軌道及電樞電感梯度影響因素分析
        4.2.3 基于自適應(yīng)模擬退火算法（ASA）的電感梯度優(yōu)化
    4.3 基于軌道及電樞尺寸的電樞運動性能優(yōu)化
        4.3.1 電磁軌道炮出.速度及加速度分析
        4.3.2 軌道及電樞尺寸對電樞運動影響仿真分析
        4.3.3 軌道及電樞尺寸對電樞運動影響的顯著性分析
        4.3.4 基于自適應(yīng)模擬退火法的電樞速度優(yōu)化
        4.3.5 基于遺傳算法的電樞多目標優(yōu)化
    4.4 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]靜止條件下多種軌道-電樞形狀的軌道炮電流分布仿真[J]. 解世山,呂慶敖,郭春龍.  軍械工程學(xué)院學(xué)報. 2012 (05)
[2]采用模式搜索法對軌道炮重要參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計[J]. 劉文,張海軍,白象忠,張立功.  火炮發(fā)射與控制學(xué)報. 2012(03)
[3]軌道炮速度趨膚效應(yīng)的分析與仿真[J]. 楊玉東,王建新,薛文.  強激光與粒子束. 2011(07)
[4]基于改進正交設(shè)計法的電磁軌道炮仿真試驗研究[J]. 胡玉偉,馬萍,楊明.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2011(S1)
[5]電磁炮及其特點和軍事應(yīng)用前景[J]. 王群,耿云玲.  國防科技. 2011(02)
[6]電磁軌道炮電磁力學(xué)分析[J]. 王剛?cè)A,謝龍,王強,宋盛義,胡熙靜,王文斗.  火炮發(fā)射與控制學(xué)報. 2011(01)
[7]基于過程集成的電磁軌道炮脈沖電源多目標優(yōu)化[J]. 范昭楠,于歆杰.  電工技術(shù)學(xué)報. 2010(05)
[8]電磁軌道發(fā)射器的幾何尺寸對電感梯度的影響[J]. 聶建新,韓晶晶,焦清介,金兆鑫,張鋒.  高電壓技術(shù). 2010(03)
[9]美軍電磁炮研究進展與技術(shù)重點[J]. 衛(wèi)錦萍.  國外坦克. 2010(01)
[10]美國的艦載電磁炮研究[J]. 張建革,劉躍新,路宏偉.  艦船科學(xué)技術(shù). 2009(03)

博士論文
[1]電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)動力學(xué)研究[D]. 耿彥波.燕山大學(xué) 2012

碩士論文
[1]對電磁軌道炮部分參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計[D]. 張晶靜.燕山大學(xué) 2012
[2]電磁軌道炮重要參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計[D]. 張海軍.燕山大學(xué) 2012
[3]電磁軌道炮內(nèi)彈道優(yōu)化設(shè)計[D]. 何大嬌.南京理工大學(xué) 2008
[4]混合勵磁補償脈沖發(fā)電機的基礎(chǔ)研究[D]. 羅成.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[5]電磁發(fā)射用C型電樞的有限元仿真計算研究[D]. 肖錚.華中科技大學(xué) 2007
[6]電磁軌道炮電氣負載特性的理論與實驗研究[D]. 陳立學(xué).華中科技大學(xué) 2007
[7]脈沖補償發(fā)電機轉(zhuǎn)子力學(xué)性能研究[D]. 楊松.華中科技大學(xué) 2007
[8]永磁式被動補償脈沖發(fā)電機研究[D]. 鄭科.華中科技大學(xué) 2004



本文編號：3233433