圆膛四轨电磁轨道发射装置的多场耦合仿真研究

发布时间：2020-12-18 16:39

　　电磁轨道炮是火炮发射技术的前沿研究方向,该技术可大幅度提高发射弹药的初速和炮口动能,在世界范围内受到了广泛重视。圆膛四轨电磁轨道炮相比于常规结构的轨道炮,具有轨道排斥力小、发射效率高等优势,具有显著的工程应用价值和良好的发展前景。针对固体电枢驱动的圆膛四轨电磁轨道炮,开展了身管和轨道部分的多物理场分析,主要研究工作和结果包括:（1）根据圆膛四轨电磁炮的结构,与同参数下双轨电磁炮进行理论上的对比,分析了两者之间的电磁斥力、弹丸推力的关系,得出圆膛四轨电磁炮的电磁斥力约为双轨电磁炮的35.36%,发射效率为双轨电磁炮的1.414倍,相比同参数下的双轨电磁炮具有明显的优势。（2）针对圆膛四轨电磁炮的电磁场特性、运动学特性、热量来源等进行了理论分析,确定了有限元仿真模型的材料、结构、激励电流等设计参数,建立了圆膛四轨电磁炮与同参数下双轨电磁炮的身管截面二维有限元模型,确定了有限元仿真过程中所需施加的载荷与边界条件。（3）对圆膛四轨电磁炮身管进行了电磁-结构场的稳态仿真与电磁-结构-温度场的瞬态仿真,获得了电磁炮身管截面的导轨电磁力、导轨的位移与等效应力、绝缘材料的径向位移与径向应力分布等仿真结... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１?Ｉｇｅｎｂｅ＾ｇｓ的圆腾四轨等离子体电枢电磁轨道炮结构图??１１??

?①?Ｊ??图３．１单元ＰＬＡＮＥ１３几何结构示意图??同时因仿真计算中需要考虑到电磁场影响，为更好地模拟模型边界的磁场扩散，需??要在整个模型外围增加一层二维远场单元来模拟外层空气无限远处的磁场耗散情况。采??用的远场单元为二维４节点无限远四边形单元ＩＮＦＩＮ１１０，同时ＩＮＦＩＮ１１０具有模拟距离??瞬态热源一定距离处的热传导效应的能力。??２６??

图３．３圆膛四轨电磁轨道炮二维有限元模型??．－

【参考文献】：
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博士论文
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硕士论文
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[5]串联增强型电磁轨道炮内弹道速度测量研究[D]. 程诚.中国工程物理研究院 2012
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[8]四轨电磁轨道炮概要设计与有限元分析[D]. 任波涛.南京理工大学 2011
[9]固体界面接触热阻及导热系数测量的实验研究[D]. 刘菊.华中科技大学 2011
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本文编号：2924288