固體電樞在能量傳遞及轉(zhuǎn)換的過程中發(fā)揮著極其重要的作用,能否高效完成發(fā)射任務(wù)是系統(tǒng)評(píng)估的重要參考。在麥克斯韋理論分析的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了系統(tǒng)的二維電磁微分方程,利用解析法及電流絲法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了分區(qū)求解,建立了系統(tǒng)的簡(jiǎn)化三維有限元模型,通過對(duì)模型施加梯形脈沖電流進(jìn)行仿真,發(fā)現(xiàn)電磁場(chǎng)、洛倫茲力均成對(duì)稱分布,電磁場(chǎng)具有明顯的趨膚性,由內(nèi)向外擴(kuò)散。電樞導(dǎo)軌接觸區(qū)域、電樞臂端拐角處,電樞喉部的電流密度大。電樞受力沿著支撐端至喉部逐漸變大,沿著上下方向大致相同。通過積分的方法研究了電樞的運(yùn)動(dòng)特性,并通過有限元仿真驗(yàn)證了理論的可行性。同時(shí)分析了電流波形及電樞結(jié)構(gòu)對(duì)速度的影響。在不計(jì)燒蝕狀況的阻力分析中發(fā)現(xiàn)低速段以摩擦力為主,高速段空氣阻力較大。研究表明燒蝕的存在降低了電樞速度。此外,減小軌道電阻及其剩留磁能有利于改善能量的轉(zhuǎn)換效率,電感及導(dǎo)軌高度的合理組合、降低發(fā)射溫度等措施也有利于電樞效率的提高。最后,對(duì)不同電樞的效率模型進(jìn)行了對(duì)比分析,得到了其效率曲線。從微觀的角度探討了電樞導(dǎo)軌的刨削機(jī)理,通過建立動(dòng)力學(xué)模型并在擾度分析的基礎(chǔ)上討論了導(dǎo)軌參數(shù)對(duì)臨界速度的影響。利用模型等效的方法模擬了多次發(fā)射下導(dǎo)軌的刨... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 電磁軌道炮的研究概況
        1.2.1 電磁發(fā)射技術(shù)的發(fā)展史
        1.2.2 國(guó)外研究狀況
        1.2.3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.4 電磁軌道炮的關(guān)鍵技術(shù)
    1.3 電磁軌道炮的原理
        1.3.1 電磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)分析法
        1.3.2 系統(tǒng)電路分析法
    1.4 電樞的發(fā)展
        1.4.1 電樞的分類
        1.4.2 固體電樞的技術(shù)問題
        1.4.3 固體電樞的優(yōu)化進(jìn)展
    1.5 本文主要工作
2 U型電樞的電磁特性研究
    2.1 固體電樞的接觸理論
    2.2 固體電樞的速度屈服效應(yīng)
    2.3 U型電樞的電磁特性研究
        2.3.1 三維電樞模型的電磁控制方程
        2.3.2 物理模型的建立
        2.3.3 仿真結(jié)果分析
    2.4 本章小結(jié)
3 電樞的動(dòng)態(tài)特性研究
    3.1 基本理論分析
    3.2 仿真結(jié)果分析
        3.2.1 電流因素對(duì)速度的影響
        3.2.2 兩種方法對(duì)比
    3.3 電樞結(jié)構(gòu)對(duì)發(fā)射速度的影響
    3.4 電樞的阻力特性
        3.4.1 簡(jiǎn)化計(jì)算模型
        3.4.2 阻力分析
        3.4.3 仿真計(jì)算
        3.4.4 參數(shù)分析
    3.5 等離子體燒蝕分析
    3.6 能量與轉(zhuǎn)換效率分析
        3.6.1 能量分析
        3.6.2 能量轉(zhuǎn)換效率
    3.7 效率分析
        3.7.1 效率分析模型
        3.7.2 效率仿真分析
    3.8 本章小結(jié)
4 電樞軌道刨削分析
    4.1 刨削產(chǎn)生微觀機(jī)理
    4.2 刨削產(chǎn)生擾度分析
        4.2.1 動(dòng)力學(xué)模型的建立
        4.2.2 臨界速度影響參數(shù)分析
        4.2.3 臨界速度下擾度分析
    4.3 基于擾度分析的數(shù)值模擬
    4.4 刨削存在對(duì)連續(xù)發(fā)射的影響
    4.5 刨削熱效應(yīng)
    4.6 抑制刨削措施
    4.7 本章小結(jié)
5 結(jié)束語
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3529988