發(fā)布時間：2022-04-23 11:16

　　樞軌間接觸特性分析一直是電磁軌道發(fā)射技術(shù)中的一個重要研究領域。盡管電磁軌道發(fā)射技術(shù)不斷提升,但是樞軌間復雜的接觸狀態(tài)導致轉(zhuǎn)捩發(fā)生、軌道磨損導致發(fā)射裝置壽命降低,仍是制約電磁軌道發(fā)射裝置實際應用的關(guān)鍵問題。因此本文考慮樞軌間接觸電阻和接觸壓力的變化,應用有限元軟件對電樞和軌道進行電磁-熱-力耦合場計算,并在此基礎上研究樞軌摩擦磨損特性,提出了應用電磁熱止裂技術(shù)對含裂紋軌道損傷自修復的可行性。具體工作內(nèi)容如下:采用有限元軟件對電樞和軌道接觸表面的溫度場和應力場進行分析,計算過程中考慮了各個時刻接觸電阻隨接觸壓力的變化情況,同時研究了焦耳熱和摩擦熱共同作用下對電樞和軌道破壞的影響。研究發(fā)現(xiàn),樞軌間接觸電阻的變化趨勢與脈沖電流、接觸壓力變化曲線呈負相關(guān)。軌道上溫度和熱應力呈階梯狀分布,且最大值發(fā)生發(fā)射初始位置;電樞表面熔化區(qū)域由尾部邊緣向頭部傳播。電樞熔化在發(fā)射初期迅速形成,熔化深度不斷加深,發(fā)射后期電樞熔化程度逐漸平緩�？紤]樞軌材料彈性模量和硬度隨溫度變化規(guī)律,應用Archard磨損模型分析溫度對樞軌間磨損量的影響。研究發(fā)現(xiàn),樞軌間磨損量主要發(fā)生在電樞表面,且最大磨損量集中在電樞尾翼邊緣區(qū)域... 

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 樞軌接觸特性研究
        1.2.2 樞軌間磨損仿真研究
        1.2.3 電磁熱止裂技術(shù)研究
    1.3 本文研究內(nèi)容
第2章 電磁軌道炮的溫度場與應力場仿真分析
    2.1 引言
    2.2 電磁軌道炮熱源分析及仿真計算模型
        2.2.1 樞軌間接觸表面熱源分析
        2.2.2 樞軌仿真分析模型
    2.3 軌道接觸表面多物理場耦合仿真分析
        2.3.1 有限元模型仿真條件設置
        2.3.2 軌道接觸區(qū)域溫度場分析
        2.3.3 軌道接觸區(qū)域應力場分析
    2.4 電樞接觸表面多物理場耦合仿真分析
        2.4.1 電樞接觸表面溫度場分析
        2.4.2 電樞接觸表面應力場分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于溫度場下樞軌間磨損分析
    3.1 引言
    3.2 樞軌磨損機理及接觸特性分析
        3.2.1 基于ANSYS仿真的磨損計算模型
        3.2.2 樞軌磨損仿真條件設置
        3.2.3 樞軌磨損接觸特性分析
    3.3 樞軌接觸面受溫度影響下磨損分析
        3.3.1 樞軌接觸材料性質(zhì)與溫度的關(guān)系
        3.3.2 溫度作用下楊氏模量的變化對磨損的影響
        3.3.3 溫度作用下硬度的變化對磨損的影響
        3.3.4 磨損仿真分析網(wǎng)格驗證
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于電磁熱對含裂紋軌道損傷自修復探索
    4.1 引言
    4.2 理想裂紋尖端放電止裂技術(shù)研究
        4.2.1 電磁熱止裂技術(shù)強化機理分析
        4.2.2 垂直于軌道表面的裂紋尖端數(shù)值分析
        4.2.3 平行于軌道表面的裂紋尖端數(shù)值分析
    4.3 含不同裂紋模型的軌道電磁-熱-應力分析
        4.3.1 軌道表面裂紋模型仿真設計
        4.3.2 橫向裂紋尖端不同張角的對比分析
        4.3.3 縱向裂紋尖端不同張角的對比分析
        4.3.4 含裂紋軌道仿真計算結(jié)果網(wǎng)格驗證
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]C形一體電樞的結(jié)構(gòu)設計及接觸壓力分析[J]. 范薇,蘇子舟,范天峰,張濤,張洪海,劉勇.  兵工學報. 2019(10)
[2]接觸電阻對電磁軌道炮電磁場影響分析[J]. 劉暢,劉峰,劉新民.  火炮發(fā)射與控制學報. 2020(01)
[3]電磁軌道炮發(fā)展趨勢及其關(guān)鍵控制技術(shù)[J]. 李陽,秦濤,朱捷,曹月,張杰.  現(xiàn)代防御技術(shù). 2019(04)
[4]國外電磁軌道炮的發(fā)展現(xiàn)狀與作戰(zhàn)效能分析[J]. 伍尚慧.  軍事文摘. 2018(21)
[5]對含鐓粗裂紋的20CrMnTi鍛件電磁熱止裂強化的分析[J]. 鄭麗娟,趙俊召,苑曉斌,李登科,畢計風,付宇明.  塑性工程學報. 2018(05)
[6]電磁軌道材料表面損傷及強化技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 閆濤,劉貴民,朱碩,杜林飛,惠陽.  材料導報. 2018(01)
[7]16Mn模具鋼電磁熱止裂與激光熔覆再修復的數(shù)值模擬研究[J]. 高中堂,譚金強,郭衛(wèi),張傳偉.  熱加工工藝. 2017(24)
[8]基于物質(zhì)點法的軌道炮刨削機理三維數(shù)值研究[J]. 吳金國,林慶華,彎港,金涌,李海元,栗保明.  爆炸與沖擊. 2017(02)
[9]退火溫度對6201鋁合金硬度的影響[J]. 陳慶強,趙志浩,朱慶豐,王高松,李展志,閆瑋.  材料熱處理學報. 2016(12)
[10]電磁軌道炮的三維電熱力耦合數(shù)值模擬[J]. 何勇,謝龍,宋盛義,王剛?cè)A,張毫.  海軍工程大學學報. 2016(S1)

博士論文
[1]方口徑電磁軌道發(fā)射裝置導軌及壁板的力學分析[D]. 何威.燕山大學 2013
[2]電樞—軌道載流滑動接觸面摩擦磨損研究[D]. 肖錚.華中科技大學 2012

碩士論文
[1]電磁發(fā)射裝置電樞軌道摩擦磨損研究[D]. 馮勇.燕山大學 2018
[2]電磁發(fā)射裝置轉(zhuǎn)捩機理研究與優(yōu)化設計[D]. 黃立陽.燕山大學 2017
[3]電接觸理論在電力機車受電弓滑板中的應用研究[D]. 董訥.遼寧工程技術(shù)大學 2006



本文編號：3647065