电磁炮组件受不同载荷压力作用下的解析计算及动态响应

发布时间：2022-12-06 07:03

　　随着电磁炮在军事研究领域的迅猛发展，世界军事强国开始广泛地关注磁炮的应用前景，利用新的电磁发射技术提高电磁炮的工作性能，但是使用寿命短这一难题始终没有得到很好地解决。 论文主要研究了影响电磁炮发射轨道受不同函数模型载荷分布压力作用的变形因素及其求解电磁炮炮管在不同函数分布压力作用下的解析解，最后通过实验数据验证并且得出结论： 首先，研究了阻尼力对挠度的主要影响，进而改进电磁发射装置的性能和提高发射的精度。论文主要研究了电磁发射轨道装置工作的基本原理、模型及其求解高阶偏微分方程初值问题解析解的方法。从而为求解更高阶偏微分方程奠定了理论基础。 其次，讨论了借助所求得的控制方程解析解的不同情形，也就是挠度随着时间的变化而变化的解析式，进而重点考查影响梁挠度变化的主要因素，通过对不同函数模型的检验，借助MATLAB软件对梁变形的表达式编程计算分析，可以看出阻尼系数不同程度的影响着挠度的变化。从而可以选择对挠度变化影响较小的材料，达到延长装置的使用寿命和提高发射的精度的目的。这对于推动电磁炮的实用化进程具有很大的意义。 再次，讨论了电磁炮炮管在特殊函数分布压力作用下的解析... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及其研究的重大意义
    1.2 国内外电磁轨道炮的现状
        1.2.1 电磁炮发展的历史背景
        1.2.2 国外电磁轨道炮的研究现状
        1.2.3 国内电磁轨道炮的研究现状
    1.3 论文的主要任务
    1.4 论文的主要内容
    1.5 课题来源
第2章 基本原理和研究方法
    2.1 电磁轨道发射的基本原理
    2.2 微分方程
    2.3 相关的力
        2.3.1 弹性力
        2.3.2 粘滞阻尼力
        2.3.3 材料应变粘滞阻尼力
    2.4 相关方程及边界条件
        2.4.1 拉格朗日方程
        2.4.2 高阶微分控制方程
        2.4.3 初值条件和边界条件
    2.5 原理与方法
        2.5.1 叠加原理
        2.5.2 分离变量法
        2.5.3 积分变换法
    2.6 傅里叶变换及其逆变换
    2.7 拉普拉斯变换及其逆变换
    2.8 狄拉克函数
    2.9 本章小结
第3章 发射轨道受双曲余弦函数载荷压力下的动态响应
    3.1 发射轨道受双曲余弦磁压力的动态响应
        3.1.1 求解齐次方程通解的过程
        3.1.2 求解控制方程解析解
        3.1.3 数值算例分析
    3.2 本章小结
第4章 发射轨道受不同函数模型载荷压力的瞬态响应
    4.1 发射轨道受正弦函数分布压力作用下的瞬态响应
        4.1.1 积分变换法解控制方程
        4.1.2 研究动态响应的解析解
        4.1.3 数值算例分析
    4.2 发射轨道受余弦函数分布压力作用下的瞬态响应
        4.2.1 积分变换法解控制方程
        4.2.2 研究动态响应解析解
        4.2.3 数值算例分析
    4.3 发射轨道受线性函数分布圧力作用下的情形
        4.3.1 解控制方程解析解
        4.3.2 研究动态响应的解析解
        4.3.3 数值算例分析
    4.4 本章小结
第5章 发射炮管受不同函数模型载荷压力作用的解析解
    5.1 发射炮管内壁受余弦函数载荷压力的数值计算
        5.1.1 满足余弦函数的边界条件
        5.1.2 满足双调和方程的新应力函数
        5.1.3 满足边界条件的解析解
        5.1.4 发射炮炮管无限长时的极限
    5.2 发射炮管内壁受双曲正弦函数载荷压力时的数值计算
        5.2.1 满足双曲正弦函数的边界条件
        5.2.2 构建特殊应力函数
        5.2.3 求解满足条件的解析解
        5.2.4 发射炮管无限长时的极限
    5.3 发射炮管受线性函数分布压力作用的情形
        5.3.1 边界条件
        5.3.2 构造应力函数
        5.3.3 满足边界条件的解析解
        5.3.4 发射炮管无限长时的极限
    5.4 测试结果与理论计算的对比
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]简谐正弦磁压力对电磁发射轨道的瞬态响应[J]. 刘文,刘峰,张博阳,张晶静,张慧.  山东大学学报(工学版). 2012(04)
[2]新概念动能武器—电磁炮[J]. 李如年,王敬,王海.  中国电子科学研究院学报. 2011(02)
[3]电磁发射技术研究进展和关键技术[J]. 贺翔,曹群生.  中国电子科学研究院学报. 2011(02)
[4]电磁轨道发射状态下导轨侧面的局部接触应力分析[J]. 田振国,白象忠,杨阳.  固体力学学报. 2011(01)
[5]美军试射超电磁炮 创世界纪录[J]. 王磊.  中国报道. 2011(01)
[6]电磁炮发射轨道受指数函数磁压力的变形计算[J]. 刘文,李敏,白象忠,张海军.  哈尔滨工业大学学报. 2010(08)
[7]电磁轨道炮及其关键技术的现状与发展[J]. 王德,苏鑫鑫.  飞航导弹. 2010(07)
[8]电磁发射武器的关键技术与发展[J]. 李薇,林干.  飞航导弹. 2010(02)
[9]美军电磁炮研究进展与技术重点[J]. 卫锦萍.  国外坦克. 2010(01)
[10]新型坦克武器电磁炮[J]. 程良根.  科学24小时. 2009(02)

硕士论文
[1]电磁轨道发射系统动态性能研究[D]. 谌建民.西南交通大学 2010
[2]电磁轨道炮内弹道优化设计[D]. 何大娇.南京理工大学 2008
[3]弹性半空间上欧拉梁表面移动荷载引起的位移场[D]. 王胜.哈尔滨工业大学 2007
[4]电磁轨道炮系统的建模与仿真[D]. 胡玉伟.哈尔滨工业大学 2007
[5]移动荷载作用下轨道系统及高架桥的动力响应分析[D]. 于艳丽.武汉理工大学 2002



本文编号：3711309