隨著軍事科技日新月異的發(fā)展,電磁炮作為一種超高速、超高動能的武器被提出來。電磁軌道炮是電磁炮的一種形式,利用電磁力將彈丸在短時間內(nèi)加速到很高的速度,在軍事、航空航天及科研領域有廣泛的應用前景。主要通過理論結合仿真的方法,對兩對導軌層疊式增強型電磁軌道炮進行性能研究分析。首先,建立了電磁軌道炮發(fā)射過程的電路模型,分析電樞在炮膛內(nèi)受到的電磁推力、摩擦力和空氣阻力,建立電樞的運動微分方程。建立了電磁軌道炮系統(tǒng)的Matlab/Simulink模型,并且分析電源初始電壓、電源電容、電感梯度、電樞質(zhì)量、電樞初始位置及樞軌間動摩擦系數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。其次,研究了電磁軌道炮系統(tǒng)發(fā)射之前電樞擠進軌道的過程,通過ANSYS Workbench軟件模擬在此過程中電樞與導軌的接觸情況,分析了電樞最大等效應力、樞軌間最大接觸壓力及樞軌間支反力隨電樞C型槽結構參數(shù)的變化情況及其對結構參數(shù)的敏感性,在此基礎上采用響應面法對電樞C型槽結構進行了優(yōu)化設計。再次,通過經(jīng)典電磁學理論分析了電磁軌道炮電流分布規(guī)律,利用電磁仿真軟件Ansoft Maxwell建立增強型電磁軌道炮的電磁仿真模型,分析了在電流上升和下降階段電樞...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 電磁炮的主要結構與原理
    1.3 電磁炮國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 主要研究內(nèi)容和技術路線
第2章 電磁軌道炮機電系統(tǒng)仿真分析
    2.1 引言
    2.2 增強型電磁軌道炮的結構特點及工作原理
    2.3 電磁軌道炮系統(tǒng)模型分析
        2.3.1 電路特性分析
        2.3.2 電樞所受摩擦力分析
        2.3.3 電樞所受空氣阻力分析
        2.3.4 電樞動力學方程組分析
    2.4 Matlab/Simulink系統(tǒng)仿真模型
    2.5 仿真結果分析
    2.6 影響電磁軌道炮系統(tǒng)性能的因素分析
        2.6.1 電源初始電壓及電容對系統(tǒng)性能的影響
        2.6.2 電感梯度對系統(tǒng)性能的影響
        2.6.3 電樞初始位置及電樞質(zhì)量對系統(tǒng)性能的影響
        2.6.4 摩擦系數(shù)對系統(tǒng)性能的影響
    2.7 本章小結
第3章 基于樞軌初始接觸的電樞C型槽結構參數(shù)優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 電樞擠入導軌過程分析及建模仿真
    3.3 電樞結構參數(shù)分析及優(yōu)化設計
        3.3.1 試驗設計
        3.3.2 響應曲面參數(shù)分析
        3.3.3 優(yōu)化設計
    3.4 本章小結
第4章 基于電流密度分布的樞軌接觸面形狀分析
    4.1 引言
    4.2 電樞與軌道電流分布原理分析
        4.2.1 求解速度趨膚效應影響電流分布的方法
        4.2.2 求解高頻趨膚效應影響電流分布的方法
    4.3 基于Ansoft Maxwell的電磁仿真分析
        4.3.1 電磁場仿真模型建立與加載條件設置
        4.3.2 仿真結果分析
    4.4 接觸面形狀對樞軌接觸面電流分布的影響分析
    4.5 本章小結
第5章 電磁軌道炮身管結構優(yōu)化設計
    5.1 引言
    5.2 基于ANSYS Workbench的電磁結構耦合分析介紹
    5.3 電磁結構動力學分析
    5.4 結構優(yōu)化設計
    5.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝



本文編號：3848705