电磁轨道炮的炮体结构设计

根据电磁轨道炮的炮体设计要求,对结构设计中的几项关键技术进行分析和阐述。首先从提高发射效率方面出发,提出了串联增强和开槽方式这2种提高电感梯度的炮体设计方法,并针对实际的几何结构,进行了几种不同结构形式的电感梯度计算分析和比较;然后进行了不同结构紧固方法优缺点比较,着重计算了采用螺栓紧固方法的设计参数;最后对电磁轨道炮的有限元分析、热设计进行了阐述,为电磁轨道炮的炮体结构提供了技术分析。     

电磁轨道炮的电路仿真建模

电磁轨道炮的机械、电磁、热等物理过程非常复杂,并且这些过程相互耦合,导致电磁轨道炮的仿真建模非常困难。基于电磁轨道炮的工作原理,采用差分法,将电流、速度及位移考虑在内,并对其进行迭代求解模型参数,建立电磁轨道炮在电路层次上的电源系统以及轨道电枢在内的整个系统模型。利用Matlab进行仿真,通过与其他文献及实验数据对比,证明该方法的正确性和有效性。     

电磁轨道炮后坐诸元与反后坐装置设计

电磁轨道炮发射电磁炮弹时会对后坐部分产生电磁反作用力。电磁反作用力的存在会使后坐部分后坐。电磁轨道炮的后坐过程可分为2个运动时期。自由后坐运动时期可得出后坐部分的最大后坐速度和初始后坐行程。惯性运动时期得到的最大后坐运动行程是合理设计反后坐装置的直接依据。依据后坐微分方程对反后坐装置进行了设计研究,给出了0°和60°射角时反后坐装置的设计结果。对电磁轨道炮反后坐装置研究具有一定的参考价值。     

电磁轨道炮馈电方式分析及耦合仿真研究

炮尾馈电装置是电磁轨道炮的关键部件之一,其馈电方式的选择对电磁轨道炮的电流汇流和总体布局起着至关重要的作用.本文讨论了方型、T型、环型馈电方式,重点基于T型馈电方式建立了简易的三维模型,描述了电磁场-应力场耦合计算理论,并利用Ansys仿真软件对母线铜板和同轴电缆进行了电流分布规律及电磁-应力场耦合仿真,仿真结果与理论分析相符合.本文的研究成果对于炮尾馈电装置更深层次的设计具有参考意义.     

舰船特殊负载的电流型脉冲电源的设计与验证

[目的]为了突破特殊负载上舰的供电保障性问题,对特殊负载脉冲电源的储能方式和拓扑设计进行研究。[方法]以某特殊负载的电气参数和供电需求为例,采用储能密度较大的电容—电感混合储能方式,通过拓扑设计,将传统的电压源型斩波电路改造成电流源型电路,利用电力电子器件和续流回路来控制存储于电感中的能量,从而满足特殊负载脉冲电流快速性的要求。通过电阻—电容—二极管(RCD)缓冲电路吸收主电路中的漏感,以减小主开关的关断尖峰电压。[结果]仿真和试验的结果一致,表明通过参数设计的电源拓扑可成功输出幅值为1 kA、频率为1～6 kHz、上升/下降时间均在100μs以内、占空比为20%～50%的脉冲电流。[结论]基于电容—电感混合储能的电流型脉冲电源,通过合适的参数设计配置,可以解决频率千赫兹级、幅值千安级脉冲电流的供电保障性问题。     

直流5kA电磁斥力驱动式高速触头操动机构动作可靠性的优化设计

额定大电流的电磁斥力驱动式触头操动机构难以实现工程化,论文从减小电磁斥力、增强材料强度、提高机构工程可实现性等方面考虑,提出了增大驱动电容减小预充电压、斥力线圈放电回路中串联电感、优化斥力线圈结构参数以及采用电导率较小、相对磁导率较大的钢材作为斥力线圈支撑板等的优化方案。仿真和试验数据表明:在斥力线圈放电回路中串联电感,不仅保证了驱动电容的体积尽可能小,有利于工程应用,也极大地降低了脉冲斥力对机构的机械冲击,提高了机构的动作可靠性,有效地延长了其机械寿命。     

轨道炮动力学特性仿真分析

基于电磁轨道炮通用动力学模型,围绕轨道动态响应表达式,对临界速度影响因素进行敏感度分析,寻求轨道炮的临界速度最大影响因子,为轨道炮的结构设计提供支撑。针对某轨道炮发射装置,利用有限元软件Ansys进行动力学仿真计算,并对仿真分析与理论计算结果进行对比,为进一步研究轨道炮特性及身管优化设计提供参考依据。     

轨道炮动力学特性仿真分析

基于电磁轨道炮通用动力学模型,围绕轨道动态响应表达式,对临界速度影响因素进行敏感度分析,寻求轨道炮的临界速度最大影响因子,为轨道炮的结构设计提供支撑.针对某轨道炮发射装置,利用有限元软件Ansys进行动力学仿真计算,并对仿真分析与理论计算结果进行对比,为进一步研究轨道炮特性及身管优化设计提供参考依据.     

多重连续脉冲磁行波电磁发射与多级重接炮研究

重接炮综合了线圈炮和轨道炮的优点,既可以发射大质量的弹丸又可达到超高速,是目前电磁炮中最具潜力的一种.连续脉冲磁性波电磁发射是一种基于交错式驱动线圈布局的新型发射方式,利用在时间和空间上连续的脉冲磁行波,使发射体一直跟随磁场行波的运动,快速将发射体加速到高速.本文在前期研究的基础上,从激励时刻、磁场形态上分析了多重连续脉冲磁性波电磁发射与多级重接炮的区别,并通过仿真计算的方式,比较了两者的发射效果,验证了多重连续脉冲磁性波电磁发射在缩短发射轨道长度、提高发射加速度和发射效率等方面的显著优势.     

提高遂洞钻爆开挖炮孔利用率研究

系统分析了提高炮孔利用率的意义和影响炮孔利用率的各种因素,最后从炮眼深度、参数设计、合理施工等方面提出了提高炮孔利用率、保证单循环进尺的措施,为提高遂洞工程施工速度、降低施工成本提供借鉴。     

舰炮测速雷达的初速预测精度分析

测速雷达有效提高了火炮系统射击精度,而对于初速的预测模型各型火炮还不尽相同。针对火炮连续效力射下的初速随机散布,采用当前射击滑动平均初速作为预测值以及当前射击前的全部初速平均值作为预测值,求得预测值与当前实际测量值的一次差,并对结果进行统计分析,观察各种统计样本下的初速预测精度。     

基于Maxwell的串联双线圈电磁机构动态仿真

该直流接触器主要应用于电力机车牵引供电系统充电回路,为了满足高寿命的要求,其电磁机构采用串联双线圈设计。本文运用电磁场分析软件Maxwell对其电磁机构建立了动态特性仿真模型。仿真模型充分考虑了串联双线圈的自感、互感及动铁芯所受负载反力对机构动态特性的影响,通过试验测量了该直流接触器电磁机构的电流时间曲线及机械动作特性。试验结果表明,该直流接触器电磁机构的动态特性试验结果与仿真结果相吻合,其性能指标能满足该接触器的设计要求。该仿真方法为直流接触器电磁机构的设计和优化提供了一条有效的途径。     

内置式永磁同步电机电磁性能及电感仿真分析

针对某内置式180 kW永磁同步电机,运用Ansys Maxwell仿真软件,建立了电机的二维有限元仿真模型。在空载、额定负载、弱磁三种工况下分别进行了仿真分析,得到了各工况下电机的电磁性能数据,验证了永磁电机电磁设计的合理性。针对交直轴电感参数的计算,在瞬态场中采用增量法,计算得到了电机各相电感随电角度变化的曲线,然后再通过坐标变换得到电机的交直轴电感随电角度的变化曲线,并对各工况下的电感曲线进行了对比分析。     

并联Buck变换器均流电感接入方式的仿真研究

Buck变换器并联是工程上常用的增加电源容量的方法,采用在并联Buck变换电路中增加电感从而达到均流的目的。有两种方式,一是电感加在各Buck模块内部,二是电感加在主电路上。本文对并联Buck电路进行了原理分析以及仿真研究,仿真试验验证了两种方法均可不同程度地实现模块均流。     

基于海水环境下ICPT系统电磁耦合器的研究

感应耦合电能传输技术(ICPT)是近来兴起的一种新型电能传输模式。针对深海环境下海流扰动影响ICPT系统传输性能稳定的问题,利用ANSYS有限元仿真软件分析电磁耦合器不同间隙下耦合系数和电感参数随磁芯偏心量的变化趋势。建立含有补偿电容的互感等效电路,计算分析系统谐振情况下系统功率和传输效率的影响因素,仿真研究系统功率和传输效率随输入电压、负载电阻、频率和线圈匝数的变化规律,为提高海水环境下ICPT输系统的优化设计提供参考。     

电磁溢流共轨压力控制阀数学模型分析

在柴油机电控技术中,共轨压力的稳定对整个系统的性能具有重要影响,是决定喷油量和喷油速率的重要因素之一。控制柴油机高压喷油系统共轨压力的稳定性,采用压力溢流控制方法是一种有效途径。根据电磁阀内在特点将其划分为电路子系统、磁路子系统、机械子系统、液压子系统和热力子系统,分别建立这5个子系统的数学模型,并进行分析和仿真。研究电磁阀工作过程中对其性能影响的主要因素,仿真结果表明:所建立的数学模型正确,可用于共轨电磁压力溢流阀的优化设计。     

火炮射击初速灰色预测方法研究

射弹初速是影响火炮射击精度的重要因素,研究并掌握火炮射击过程中的初速变化规律对于一名指挥员来说具有重要的指导意义。分析研究表明,采用灰色预测的方法研究火炮射击初速变化规律,既可行,其结果又可信。     

城市轨道交通调线调坡方法研究

分析了引起城市轨道交通调线调坡的原因,提出了城市轨道交通调线调坡的测量要求及设计方法。以长沙市轨道交通2号线一期工程为例进行了调线调坡设计验证,总结了调线调坡及线路设计应注意的问题。