电磁轨道发射装置枢轨结构形状研究

发布时间：2023-02-22 17:31

　　电磁轨道发射装置是利用电磁力在短时间内将物体加速到超高速的动能发射装置,在军事装备、航空航天等科研领域具有极为深广的研究前景。近年来随着有限元分析软件在工程分析上的运用,在实验之前运用有限元软件进行数值模拟可以减小实验的工作量与成本;本文结合理论分析与有限元模拟对不同结构形状的电磁轨道发射装置导轨进行了分析研究,主要工作如下:第一部分,运用有限元软件对电磁轨道发射装置的电感梯度进行了计算。通过改变导轨厚度,宽度与上下导轨之间的间距分别进行几组计算,从而得出电感梯度随导轨具体参数的变化规律;并且将模拟计算与理论推导公式的计算结果进行对比;然后计算导轨截面形状弧度变化对电感梯度的影响,最终得出电感梯度变化规律。第二部分,在瞬态场下对不同弧度的导轨进行了模拟,得出了弧度改变对导轨发射性能的影响;并且设计相同电感梯度相同截面面积不同截面形状导轨进行了瞬态场分析,结合惯性矩计算与导轨装配,对导轨截面形状的设计需要综合考虑。第三部分,设计的三种不同截面导轨,在电磁场分析的基础上进行电磁场与温度场耦合分析,并对导轨多次发射时的生热与散热进行了模拟;最终通过模拟与计算分别得出电枢自身电阻生热、接触电阻...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 实验研究现状
        1.2.2 电感梯度与电流密度研究现状
        1.2.3 电磁轨道发射装置温度场研究现状
    1.3 电磁轨道炮原理
    1.4 本文的主要研究内容
第2章 电磁轨道发射装置电感梯度的计算分析
    2.1 有限元计算理论基础
    2.2 几种电感梯度的计算公式
    2.3 有限元模拟计算分析
        2.3.1 导轨简化模型及仿真边界条件
        2.3.2 电感梯度有限元仿真计算
    2.4 计算结果与比较分析
    2.5 不同弧度导轨的电感梯度分析
    2.6 本章小结
第3章 不同形状结构导轨电磁场与洛伦磁力分析
    3.1 引言
    3.2 不同弧度导轨瞬态场分析
        3.2.1 脉冲放电电路
        3.2.2 模拟边界条件与求解设置
        3.2.3 导轨弧度变化瞬态场分析结果与分析
    3.3 相同电感梯度下不同截面导轨分析
        3.3.1 计算模型的建立与求解设计
        3.3.2 不同截面电感梯度计算
        3.3.3 相同电感梯度不同截面导轨模型受力分析
        3.3.4 电流密度与磁场强度对比分析
        3.3.5 电枢所受力密度分析
        3.3.6 惯性矩与临界速度计算分析
    3.4 不同结构导轨分析
        3.4.1 不同结构导轨介绍
        3.4.2 不同结构导轨的受力与电流密度分析
    3.5 本章小结
第4章 三种不同截面导轨温度场模拟与计算分析
    4.1 引言
    4.2 模型建立与边界条件设置
    4.3 模拟结果分析
    4.4 不同冷却过程模拟与连续发射焦耳热分析
    4.5 接触电阻生热与滑动摩擦热研究
    4.6 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



本文编号：3747988