电磁发射系统电枢电枢结构有限元分析电枢工作应力

1、电磁发射系统论文： 不同结构形式的电枢在电磁轨道发射状态下的应力分析【中文摘要】电磁发射技术及相关设备的研究是近年来在相关领域兴起的一个研究热点 , 是一项正在逐步发展、 完善的尖端推进技术。电枢对于整个电磁发射过程有着重要的影响。 电磁发射装置设计中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接触。良好的接触取决于电枢与轨道之间的接触压力。 接触压力除了与机械设计相关之外 , 也与电枢的结构有关。 另外 , 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。 电枢的某些部位的大电流密度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。本

2、文主要应用 Maxwell 方程组和 Biot-Savart 定律 , 基于有限元分析软件 ANSYS,分析了电枢的结构形状对电枢性能和电磁发射装置性能的影响。 首先建立了轨道 - 电枢模型 , 计算出电枢的磁感应强度和电磁力。 利用 ANSYS软件建立了三种不同形状的电枢 , 模拟了电磁发射装置的发射过程 , 对电枢和轨道的接触压力进行了分析, 并对三种电枢的工作应力进行比较 , 得出 Sadlle 形电枢的工作应力最小。并改变了各个电枢的结构和尺寸 , 得出这些变化对电枢工作应力的影响规律。 然后分析了电枢在电磁场中的电流密度、 焦耳热和电磁力分布情况 , 分析了电 .【英文摘要】 The

3、 research of electromagnetic launchtechnologyand relatedequipment is a hotapot in relatedfieldsin recentyears,and is a progressivedevelopment and a gradualimprovement advanced propulsion technology. For the electromagnetic emission process, armature has an improtant effect. An improtant consideratio

4、n in the design of railguns is keeping good contact between the armature and the railelectrodein the process of launching.Good contactdepends onthe contact pressure between the armature and the r.【关键词】电磁发射系统电枢 电枢结构有限元分析电枢工作应力【英文关键词】 Electromagnetic rail launchers ArmatureArmature structure Finite el

5、ement analysis Work stress ofarmature【索购全文】联系Q1：138113721Q2：139938848【目录】不同结构形式的电枢在电磁轨道发射状态下的应力分析摘要 5-6Abstract6-710-191.1电磁发射装置产生背景及工作原理第1章绪论10-13电磁发射装置产生背景10-11电磁发射装置的工作原理及特点11-131.2电磁发射装置的发展过程13-16电磁发射装置发展现状13-15电磁发射装置应用前景15-161.3课题研究主要内容16-19本课题所研究问题的背景与意义16-18本文的主要内容18-19第 2 章 电磁场基本理论及 ANSYS有限元

6、方法 19-282.1 Maxwell方程组 19-202.2 恒定电流的磁场 20-25 2.2.1 Biot-Savart定律和磁感应强度B 21-242.2.2 电磁力 24-25 2.3 ANSYS 有限元分析方法25-272.3.1 ANSYS 电磁分析功能简介 25-262.3.2 ANSYS 基本组成26-272.4 本章小结27-28 第 3 章 电磁场的计算28-363.1磁感应强度 B 及电磁力的计算28-35 3.1.1线电流模型下电枢上的磁感应强度和电磁力的计算29-313.1.2面电流模型下电枢上的磁感应强度和电磁力的计算31-333.1.3体电流模型下电枢上的磁感应

7、强度和电磁力的计算33-353.2本章小结 35-36第 4 章 电枢的结构尺寸对电枢工作应力的影响36-524.1 电枢的形状对电枢工作应力的影响36-394.2V 形电枢的尺寸变化对电枢应力状态的影响39-444.2.1 V形电枢后端长度对电枢应力状态的影响39-404.2.2 V形电枢后沿高度对电枢应力状态的影响 40-414.2.3 V形电枢前端长度对电枢应力状态的影响 41-424.2.4 V形电枢曲率半径对电枢应力状态的影响 42-444.3 U形电枢的尺寸变化对电枢应力状态的影响44-474.3.1 U形电枢后端长度对电枢应力状态的影响44-454.3.2 U形电枢后沿高度对电枢

8、应力状态的影响45-464.3.3 U形电枢前端长度对电枢应力状态的影响46-474.4 Sadlle(马鞍 ) 形电枢尺寸变化对电枢应力状态的影响47-51马鞍 ) 形电枢后端长度对电枢应力状态的影响 48-49马鞍 ) 形电枢后沿高度对电枢应力状态的影响 49-504.4.3 Sadlle( 马鞍 ) 形电枢前端长度对电枢应力状态的影响 50-514.5本章小结 51-52第 5 章 电枢在电磁场中的受力分析 52-685.1 轨道 - 电枢模型分析52 5.2建立轨道 - 电枢模型52-575.2.1设定模型参数 53-545.2.2建立模型和划分网格54-565.2.3施加边界条件和载

9、荷56-575.3 电枢电流密度和焦耳热分析 57-625.3.1 V 形电枢计算结果57-595.3.2 U 形电枢计算结果 59-605.3.3Sadlle 形电枢计算结果60-615.3.4结果分析61-62 5.4 电枢受力分析62-665.4.1 V形电枢受力分析 63-645.4.2U 形电枢受力分析 64-655.4.3 Sadlle形电枢受力分析65-665.4.4 结果分析 665.5本章小结66-68结论 68-70参考文献 70-74攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果74-75致谢75-76作者简介76 出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂， 今天下三分， 益州

10、疲弊， 此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。“能 ”，是以众议举宠为督：亲贤臣， 远小人， 此先汉所以兴隆也； 亲小人， 远贤臣， 此后汉所以倾颓也。 先帝在时，每与臣论此事， 未尝不叹息痛恨于桓、 灵也。 侍中、尚书、 长史、 参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，