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《华中科技大学》 2006年
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电磁发射中C型固体电枢的特性研究

曹昭君  
【摘要】: 电磁轨道发射技术在军事领域有着广阔的应用前景,这一项目的巨大潜力,吸引了世界各主要军事强国关注。电枢对于整个电磁发射过程有着重要的影响。C型结构固体电枢有许多优越的特性,是目前固体电枢电磁轨道炮研究中常用的电枢类型。 C型电枢中,大电流密度在某些部位的集中分布会导致很高的局部温度,造成轨道电极和电枢材料的熔化、腐蚀和破裂,因此,电枢的结构对于电流密度分布和温度场分布有着重要的影响。固体电枢设计时的一个重要考虑因素是在发射的过程中,电枢与轨道电极之间能否保持良好的金属—金属接触,这涉及到接触面的接触压力问题。接触压力除了与机械设计相关之外,也与电枢的结构有关。电枢在炮膛中运动时的加速力,除了与大电流源的特性有关之外,也与电枢的结构有关。因此研究电磁轨道发射过程中的固体电枢结构对电枢内部电流场分布、温度场分布、电枢与轨道电极间接触压力和电枢所受驱动力的影响,对于优化电枢结构设计、提高电磁轨道发射效率和弹丸初速有着重要的意义。 为了准确掌握电磁发射过程中各种参数的影响,在假设电枢与轨道之间是不分离接触、考虑接触面形态为理想全接触的情况下,本文基于有限元分析软件ANSYS,分析了C型电枢在发射过程中的内部电流场分布,以及由电流场分布所引起的温度场分布特性和所受电磁力的分布特性,并进一步获得了C型电枢材料和结构变化对电枢内部电流场、温度场、电枢与轨道电极间接触状况和所受电磁力的影响规律,从而为合理的电枢结构的设计提供依据。 仿真结果表明:电枢与轨道处于相对静止状态的情况下,当电枢的电阻率大于轨道的电阻率时,会在电枢的头部形成一个电流密度集中区,而当电枢的电阻率小于轨道的电阻率时,会在电枢的尾部形成一个电流密度集中区,且电阻率的大小对电流密度分布的集肤深度也有影响。电枢侧面厚度和前沿厚度的增加会使得在电枢上分布的最大电流密度值与最大焦耳热能量值降低,电枢所受到的电磁加速力会增加;电枢的长度增加对电枢上分布的最大电流密度值与最大焦耳热能量值的影响不大,对电枢所受磁力的影响规律不明显;给电枢的前沿加上前导脚,能改善电枢上的电流密度和焦耳热分布,且能提高电枢的加速力和减小电枢内部的内应力。电枢内侧曲面的曲率半径改变,对电流密度和焦耳热最大值的幅值和分布区域都有较大影响;且随着曲率半径的减小,电枢所受到的加速力增大,内应力减小。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TJ301

【引证文献】
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1 张改杰;阮江军;刘守豹;王栋;万梓琳;;固体C型电枢几何结构优化设计[J];电气技术;2010年S1期
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2 白春艳;不同结构形式的电枢在电磁轨道发射状态下的应力分析[D];燕山大学;2010年
3 程诚;串联增强型电磁轨道炮内弹道速度测量研究[D];中国工程物理研究院;2012年
4 李刚;电磁轨道炮C型固体电枢的优化设计[D];燕山大学;2013年
【参考文献】
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1 刘志明,孙江生,王莹;轨道炮固体电枢的设计[J];测试技术学报;2000年03期
2 欧阳立新,徐学华,杨萍,王瑛;电磁轨道发射中弹丸技术的研究与发展[J];弹道学报;1998年03期
3 杨世荣,王莹,徐海荣,骆颖;电磁发射器的原理与应用[J];物理;2003年04期
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1 姜红军;多级控制电磁发射模型的研究[D];哈尔滨理工大学;2004年
【共引文献】
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1 钟相强;杨艳红;王立涛;;少齿差减速机内啮合齿轮的有限元分析[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年03期
2 战颂;徐永君;张均锋;;钢包砼拱形防护门有限元模态分析[J];地下空间与工程学报;2006年06期
3 吴应祥;刘东升;宋强辉;;基于ANSYS概率设计系统的边坡稳定概率分析[J];地下空间与工程学报;2008年06期
4 王彬;牟欣;李敬明;;全球通手机“套餐”资费方案模型[J];白城师范学院学报;2009年03期
5 李枚;力平衡加速度表力矩器结构优化设计[J];兵工自动化;2001年01期
6 孙瑜,罗飞路,赵东明;利用交变磁场测量法的金属表面缺陷检测[J];兵工自动化;2004年02期
7 李光,李华德;利用有限元法对板坯电磁搅拌中电磁场的数值模拟[J];北京科技大学学报;2004年01期
8 刘东亮;金永中;邓建国;;梭式窑温度场影响因素的数值模拟[J];山东陶瓷;2006年04期
9 伍永福;刘中兴;任永峰;李含善;;四阳极高效节能制钠电解槽电场的仿真模拟[J];内蒙古科技大学学报;2008年01期
10 任晓;方春恩;李伟;余建华;母秀清;侯祥玉;;电阻分压式电子式电压互感器的研究[J];变压器;2010年04期
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1 李利;智浩;李同进;于海蓉;龚奎成;;风洞柔壁喷管中柔板的数值计算[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
2 肖玲;梁仕发;;超高速穿甲弹对钢筋混凝土靶板的毁伤作用研究综述[A];第六届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2007年
3 信卫坡;孙培新;王荣;;有限元分析在硫化机上固定板应力变形计算中的应用[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
4 关淑萍;张燎军;王大胜;;考虑流固耦合的U型结构振动特性[A];首届全国水工抗震防灾学术会议论文集[C];2006年
5 冯远红;闫文魁;殷继刚;杨风雷;;气肋式充气帐篷力学性能分析与试验[A];庆祝刘锡良教授八十华诞暨第八届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2008年
6 柳平;杨起涛;;单层钢筋混凝土墙体电磁传播的FEM/PML分析[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2007年
7 凌跃胜;赵争菡;李奇男;李永建;;高频变压器动态电容的数值计算[A];电工理论与新技术学术年会论文集[C];2005年
8 魏刚;王雪;王增平;;基于ANSYS的电力变压器漏电感的计算[A];第二十届电工理论学术年会论文集[C];2008年
9 尹春蕾;刘四新;;Matlab环境下地球物理波动方程的求解[A];中国地球物理·2009[C];2009年
10 付垚;徐向阳;谢水生;黄国杰;程磊;和优锋;;激光粉末沉积温度场和应力场的有限元数值模拟[A];中国有色金属学会合金加工学术委员会2008学术年会论文集[C];2008年
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1 张磊;变速器齿轮承载能力分析方法的研究及应用[D];吉林大学;2011年
2 程文涛;关节式坐标测量机标定技术研究[D];合肥工业大学;2011年
3 马捷;无线通信系统中天线的优化与设计[D];西安电子科技大学;2011年
4 李景丽;接地网频域性能及杆塔接地极冲击特性的数值分析及试验研究[D];重庆大学;2011年
5 于旭东;二频机抖激光陀螺单轴旋转惯性导航系统若干关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
6 张伟;基于开环光纤陀螺控制的无人作战平台稳定技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
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8 袁哲;齿轮振动可靠性与修形减振策略研究[D];东北大学;2010年
9 杨春政;典型微合金化钢板坯角部横裂纹产生机理与倒角结晶器技术研究[D];上海大学;2011年
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1 王权;起重机减速器变位斜齿轮副有限元仿真分析与研究[D];山东科技大学;2010年
2 逄锦鹏;基于概率灵敏度技术的变电构架可靠性研究[D];郑州大学;2010年
3 邹欢;双层壳体结构水下辐射声场数值预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 郝云雷;基于外磁场驱动的微型管道机器人研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 马军彦;柴油机连杆应力和变形的计算与实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 陈康宁;基于非线性弯曲理论的臂架腰绳作用机理研究[D];大连理工大学;2010年
7 郭猛;圆管形共箱封闭母线的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 张倩;基于PLM的弹箭制造系统功能集成技术的研究[D];沈阳理工大学;2010年
9 邹宝霞;立体库货架钢结构的有限元分析[D];沈阳理工大学;2010年
10 刘旸;大型换流变压器损耗分析与计算[D];哈尔滨理工大学;2010年
【同被引文献】
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1 刘福才;刘阳;王世国;王振春;;基于网靶和高速数据采集方法的弹丸速度测量[J];兵工自动化;2008年03期
2 秦实宏,刘克富,潘垣;基于B点磁探针膛内电枢电弧长度与速度分布测量的计算机控制系统的研究[J];兵工学报;2003年02期
3 林庆华;栗保明;;电磁轨道炮三维瞬态涡流场的有限元建模与仿真[J];兵工学报;2009年09期
4 沈金华 ,贾浩;电磁轨道炮及其应用[J];爆炸与冲击;1984年02期
5 龚兴根 ,孙承纬 ,周之奎 ,史建勋 ,蔡明亮 ,吴杏梅 ,李宗毅;原理性电磁轨道炮的实验研究[J];爆炸与冲击;1987年02期
6 刘志明,孙江生,王莹;轨道炮固体电枢的设计[J];测试技术学报;2000年03期
7 范长增;王文魁;;发展中的电磁轨道炮[J];燕山大学学报;2007年05期
8 周柏森;张勇;;等离子电枢轨道炮烧蚀导轨的测试分析[J];弹道学报;1996年02期
9 秦实宏,刘克富,潘垣,邹积岩;减轻轨道炮炮膛烧蚀的研究[J];弹道学报;2001年02期
10 李强;范长增;贾元智;张连勇;战再吉;王文魁;;电磁轨道炮导轨和电枢中的焦耳热分析[J];弹道学报;2006年04期
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1 李昕;电磁轨道炮电枢特性理论研究[D];南京理工大学;2009年
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1 李劲;用于测量纳秒级束流脉冲的B-Dot研究[D];中国工程物理研究院北京研究生部;2000年
2 姜红军;多级控制电磁发射模型的研究[D];哈尔滨理工大学;2004年
3 崔鹏;新型电磁发射技术的研究[D];国防科学技术大学;2005年
4 关磊;高功率脉冲放电等离子体电导率的初步研究[D];南京理工大学;2006年
5 李迎生;小口径电磁轨道炮内弹道特性初步研究[D];南京理工大学;2007年
6 徐跃进;电磁枪械(轨道式)的有关问题研究[D];南京理工大学;2007年
7 何大娇;电磁轨道炮内弹道优化设计[D];南京理工大学;2008年
8 张家堂;导轨式电磁枪械有关特性分析[D];南京理工大学;2008年
9 胡玉伟;电磁轨道炮系统的建模与仿真[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 肖铮;电磁发射用C型电枢的有限元仿真计算研究[D];华中科技大学;2007年
【二级引证文献】
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1 战再吉;彭晓婷;吴培莲;梁波;王振春;温银堂;王文魁;;Metallurgical analysis of multiple launch railgun materials[J];Journal of Harbin Institute of Technology;2011年06期
2 邹本贵;曹延杰;李瑞峰;王旻;;同步感应线圈炮圆筒型电枢几何结构优化[J];微电机;2012年10期
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1 赵建波;非轴对称载荷下电磁轨道炮炮管的力学分析[D];燕山大学;2012年
2 张祎;小口径固体电枢电磁轨道炮发射稳定性与初始装填过程影响规律的研究[D];南京理工大学;2012年
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1 于志伟;电枢电压测量系统研究[D];南京理工大学;2012年
2 潘娜;特种直线高速电机系统仿真与设计研究[D];东北电力大学;2013年
3 张博阳;不同载荷压力下电磁发射装置的形变计算及瞬态响应分析[D];燕山大学;2013年
4 李刚;电磁轨道炮C型固体电枢的优化设计[D];燕山大学;2013年
5 刘凯;电磁炮用集束脱壳穿甲弹技术研究[D];南京理工大学;2014年
6 汤铃铃;电磁轨道炮弹引信所处强磁场环境分析、屏蔽及利用[D];南京理工大学;2014年
【二级参考文献】
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1 安宗权,汪云祥;PCB排版对提高单片机应用系统可靠性的研究[J];安徽工程科技学院学报;2002年03期
2 房蔓楠,魏福玉,陈昕;螺线管磁场分布特征及应用[J];长春邮电学院学报;1994年02期
3 庄国臣,远文山;电磁发射器及其应用[J];电工技术杂志;1997年06期
4 冯旺军;疏松型螺线管电流轴线上磁场的数值计算[J];大学物理;2002年03期
5 袁旭军 ,庄松林;单片机复位电路的可靠性分析[J];电子技术应用;2002年11期
6 李享生,凌根深,王勇,李传胪;螺线管磁场性能的优化[J];国防科技大学学报;1995年02期
7 赵春旺,王克勋,刘前;有限长螺线管磁场的数值计算与分析[J];工科物理;1997年04期
8 冯旺军;螺旋线电流轴线上磁场的计算与分析[J];甘肃工业大学学报;2001年04期
9 高顺受,孙承纬,陈英石,戴英民,王敏华;60mm口径电磁感应线圈炮的实验研究[J];高压物理学报;1996年03期
10 王静端;电磁发射技术的发展及其军事应用[J];火力与指挥控制;2001年01期
【相似文献】
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1 孙立军;孙雷;张春喜;罗有明;;无刷直流电机PWM调制方式研究[J];哈尔滨理工大学学报;2006年02期
2 胡学坡,孙黎庭;轧钢电机温度和电枢电流监测技术的研究[J];大电机技术;1987年02期
3 王玲芝;;并励直流电动机起动过程分析[J];防爆电机;2011年04期
4 孙良俊;一种直流电动机变阻式起动线路[J];低压电器;1987年05期
5 解恩;刘卫国;杨前;侯红胜;;无刷直流电动机电流波形分析[J];微特电机;2007年12期
6 柳书伦;直流电动机启动过程的过渡现象[J];常德师范学院学报(社会科学版);1998年06期
7 ;问与答?[J];电机与控制应用;1983年04期
8 翁惠辉;吴宏刚;李俊杰;柏澜;;舰船驱动电机负载仿真系统电枢电流控制策略的研究[J];船电技术;2007年04期
9 梁庆印;直流电动机电枢电流为何增大[J];纸和造纸;1994年04期
10 任天园;;150t锻造天车提升直流电机疑难故障分析[J];一重技术;2007年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 袁建生;李军;左鹏;宋向前;;不同截面形状轨道的电磁炮电流分布特性分析[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
2 洪清;;浅析SIMOVERT-A中的旋转矢量控制[A];中国土木工程学会给水排水学会机电委员会第六次技术交流会论文集[C];1991年
3 孟建文;杨波;;三电机同轴直流传动负荷平衡控制原理及优化[A];中国计量协会冶金分会2009年年会论文集[C];2009年
4 赵述芳;赵述杰;张丽花;胡玉贵;;受限单极模式PWM工作特性的分析研究[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
5 李蕾;;浅论微机控制与列车通信技术[A];中国铁道学会第三届标准计量委员会2008年学术交流报告会论文集[C];2008年
6 李光友;吴晓红;;长定子直线同步电动机抑制推力脉动的新方法及机理分析[A];2006年全国直线电机学术年会论文集[C];2006年
7 贾奇;;十立方电铲600kW发电机大修工艺[A];全国工矿企业电力安全与节能技术优秀论文集[C];2005年
8 刘猛;石山;;基于MATLAB/Simulink的发动机电起动过程的动态仿真分析[A];中国航空学会控制与应用第十二届学术年会论文集[C];2006年
9 蒲向华;;攀钢精轧机主传动电控系统改造[A];中国计量协会冶金分会2009年年会论文集[C];2009年
10 宁涛;袁平;;1700mm冷轧机开卷机电气控制系统分析[A];首届全国有色金属自动化技术与应用学术年会论文集[C];2003年
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1 山东 申世忠;直流电动机常用的三种制动方法[N];电子报;2009年
2 青海油田机厂电工班 杨华 罗仁满 郑雪峰 杜建军;直流电机可控硅无级调速原理及常见故障检修[N];电子报;2008年
3 本报记者 张世斌 本报通讯员 乔福奎;“过年,责任心得更强!”[N];工人日报;2010年
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1 李昕;电磁轨道炮电枢特性理论研究[D];南京理工大学;2009年
2 郭亮;新型同步电机的分析与优化研究[D];浙江大学;2006年
3 程颢;飞轮控制系统研究与设计[D];哈尔滨工业大学;2009年
4 印松;交互式自行车模拟器运动及力觉提示系统研究[D];上海交通大学;2007年
5 刘曼兰;永磁直流电机故障在线监测与智能诊断的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 陈永军;低速大转矩永磁同步电机直接转矩控制研究[D];华中科技大学;2008年
7 王桂荣;EMS型磁浮列车牵引特性分析[D];浙江大学;2006年
8 尹华杰;主轴永磁同步电机电磁结构及“弱磁”问题的研究[D];华中理工大学;1994年
9 耿彦波;电磁轨道发射系统动力学研究[D];燕山大学;2012年
10 朱英伟;多极矩场电磁推进模式研究与系统设计[D];西南交通大学;2011年
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1 白春艳;不同结构形式的电枢在电磁轨道发射状态下的应力分析[D];燕山大学;2010年
2 付磊;线圈感应型电磁推进系统加速电枢的研究[D];西南交通大学;2011年
3 靳智;电磁轨道炮固体电枢的效能研究[D];南京理工大学;2014年
4 陈铁宁;电枢运动引起电磁发射轨道的动响应分析[D];燕山大学;2010年
5 王四棋;TLJ400连续挤压机动态参数检测分析系统的研究[D];大连交通大学;2008年
6 姜雷;电磁式双凸极起动-发电机系统研究与实现[D];南京航空航天大学;2007年
7 李枝俊;基于AVR的直流电机软启动器的设计[D];大连理工大学;2009年
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