電磁炮發(fā)射時會產(chǎn)生大量的熱,這些熱量主要來源于軌道通電后產(chǎn)生的焦耳熱,這些熱量大部分被軌道吸收。軌道中熱量的增加致使溫度急劇升高,高溫使得導(dǎo)軌表面部分材料發(fā)生脫落、氣化,甚至是電離,這加劇了軌道表面的燒蝕現(xiàn)象。雖然銅軌道具有良好導(dǎo)電性,能保證電樞的發(fā)射速度,但在高溫下銅的強(qiáng)度低、耐磨性能差,因而降低了軌道的使用壽命,限制了其在大功率重復(fù)發(fā)射中的應(yīng)用。而銅基復(fù)合型軌道在保證高電導(dǎo)率的基礎(chǔ)上,改善了軌道內(nèi)表面的機(jī)械性能,既保證彈丸的發(fā)射速度,又能提高軌道表面的強(qiáng)度和耐燒蝕能力,因此在現(xiàn)代軌道炮的設(shè)計(jì)中得到了人們的重視。本文主要研究了銅基復(fù)合型電磁軌道的接觸應(yīng)力,并應(yīng)用數(shù)值模擬的手段分析了其在發(fā)射狀態(tài)下多物理場的耦合狀態(tài)。將銅基復(fù)合型軌道簡化為均布載荷和集中力作用下的半平面接觸問題,應(yīng)用平面彈性理論得到了軌道復(fù)合層的應(yīng)力分布,并在此基礎(chǔ)上給出了軌道基層局部的擬合后載荷表達(dá)式,進(jìn)一步得到了軌道基層的應(yīng)力場。應(yīng)用Comsol Multiphysics軟件對復(fù)合軌道發(fā)射狀態(tài)下的多個物理場進(jìn)行了耦合分析,得到了發(fā)射時軌道間、電樞內(nèi)部的磁場分布,給出了軌道及電樞上的電流密度分布,并進(jìn)一步計(jì)算出了在發(fā)射... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

地基高能反衛(wèi)星武器示意圖

圖 1-2 全尺寸模型電磁軌道炮英國 BAE 公司和美國海軍在研究電磁炮項(xiàng)目上有廣泛的合作，BAE 公司是世界最大軍品公司之一。2006 年 7 月英國 BAE 和美國軍方簽訂了價值 1470 萬美元的軍事合同，用于研究艦載電磁炮，對于電磁炮的多種樣式進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。2007 年BAE 公司向美海軍提供了一門 32MJ 實(shí)驗(yàn)性電磁炮，美海軍在 2012 年對電磁炮進(jìn)行實(shí)地射擊測試，并利用 BAE 公司提供的這門 32MJ 試驗(yàn)性電磁炮成功的將發(fā)射里程超過了 160km，這說明電磁炮應(yīng)用到實(shí)戰(zhàn)已經(jīng)邁出了重要的一步[7]。2013 年 9 月美海軍授權(quán)與 BAE 公司簽訂了命名為“電磁軌道炮研制高速彈丸”的合同，該合同將分為三個階段執(zhí)行，目前美國電磁炮的研究已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究階段轉(zhuǎn)向人工測試階段[8]。日本在二戰(zhàn)前期軍事力量比較強(qiáng)，在電磁炮上也投入了大量的財(cái)政支出，在 20 世紀(jì) 80 年代后期日本對電磁跑的研究處于鼎盛時期，對等離子體電樞研究比較成熟，目前日本主要對小口徑電磁軌道炮進(jìn)行研究。同時德國、法國、荷蘭及意大利等國家也對電磁軌道炮進(jìn)行研究，只是對于美國來說稍微落后，目前正處

圖 1-3 美國試射電磁炮被擊穿的鋼板射技術(shù)除了在軍事上有廣闊的應(yīng)用前景外，同時也可以在民交通運(yùn)輸方面，中國制造了磁懸浮列車，如果將電磁發(fā)射原，除了在增加列車的速度之外，還大大節(jié)約了建造列車軌道用原來的鐵軌；電磁發(fā)射器無外形限制，可以將小質(zhì)量的物點(diǎn)可以用在研究核聚變的試驗(yàn)中，為原子核碰撞提供原始動時期的軌道有了可操控性；在工業(yè)方面，油田的機(jī)械抽油機(jī)原理制造電磁抽油機(jī)可以提高抽油的效率，同時也提供了新力仍然應(yīng)用在航母上，用于彈射飛機(jī)，但是提供蒸汽動力需于海上航行而言淡水是非常珍貴的，如果利用電磁彈射技術(shù)，提高了整個發(fā)射過程的安全可靠性[31]，此外還可以把電磁使用。研究的主要內(nèi)容

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]銅/金剛石復(fù)合材料電磁軌道燒蝕特性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 曹海要,戰(zhàn)再吉.  高壓物理學(xué)報. 2016(04)
[2]電磁發(fā)射裝置電-磁-熱場分布的分析與仿真[J]. 楊玉東,薛文.  火力與指揮控制. 2015(06)
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[5]方口徑電磁軌道發(fā)射裝置導(dǎo)軌及壁板的動力響應(yīng)[J]. 何威,白象忠.  振動與沖擊. 2013(15)
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[7]電磁軌道發(fā)射過程中電樞與導(dǎo)軌的力學(xué)特性[J]. 田振國,楊陽,白象忠.  機(jī)械強(qiáng)度. 2012(02)
[8]電磁軌道炮軌道表面刨削產(chǎn)生分析[J]. 李鶴,雷彬,李治源,呂慶敖,張倩.  火炮發(fā)射與控制學(xué)報. 2012(01)
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[10]基于軌道振動的刨削動態(tài)模型與仿真[J]. 朱仁貴,雷彬,李治源,張倩.  價值工程. 2012(06)

博士論文
[1]電磁軌道炮仿真及性能優(yōu)化研究[D]. 胡玉偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]小口徑固體電樞電磁軌道炮發(fā)射穩(wěn)定性與初始裝填過程影響規(guī)律的研究[D]. 張祎.南京理工大學(xué) 2012

碩士論文
[1]電磁軌道炮建模與性能分析[D]. 趙澤洋.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[2]電磁軌道炮系統(tǒng)的建模與仿真[D]. 胡玉偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：3366805