【电磁发射系统线圈式发射部有限元仿真分析案例4300字】

11.1电炮发射部有限元仿真 11.1.1导轨式发射部有限元仿真 1 41.2线圈式发射部建模及参数设计 51.2.1线圈式发射部建模 51.2.2线圈与抛体偏移结果分析 81.2.3线圈式发射部参数设计 常在电磁对象满足轴向均匀性或RZ对称性的条件下使用。它包括AC/DC磁生成高精度的等效电路模型，以供Ansoft的SIMPLORER模块和其他电路分析以及强大的后处理功能。这使得用户使用起来更方便，更容易。同时带动了基于惯性飞轮储能的补偿式脉冲交流发电机技术的研究并且成为时电电枢电电源H轨道RR磁发射系统发射部的电磁场仿真是对射弹运动到某一其中电磁驱动线圈和射弹电枢的距离为1.其基本原理概括起来就是带电优良导体或具有磁性的物体在磁场中受到电磁力的作用被向前推动。如图3-6所示。成。在图3-7中，定子线圈被波动的电流激励而产生变化的磁场，若此时射弹是关选择晶闸管或者IGBT元件。R电路状态1-充能：电容元件充电储能、光电开关K断开，定子线圈中无电电路状态2-放电：光电开关K打开，电路导通，电容放电，定子线圈电流又由(3-2)(3-3)代入(3-4)式整理得到经过时间t后，当发射阶段结束后，此时射弹的运动速度大小为V,助推距离(电磁发射行程)为X,重力加速度为g。射弹水平发射电磁发射过程如图3-9所示。装填物在发射阶段所受到的力有：电磁线圈作用在空气阻力r和导轨的摩擦力f。最后对电磁模型和运动模型联合分析，对(6-9)式整理得到电磁发射装置进以用二维轴对称模型如图3-10.定子线图定子线图图3-11给出的是当射弹位于线圈远处、入口和中部处时的磁通线及磁感应3-12、3-13是在储能电容器的电容量为800uF,射弹质量为20g的情况下，射弹的出口速度、效率与储能电容器充电电压关系。由图3-13可以看出，射弹的速度随着储能电容器充电电压的增加而几乎线性地增大。但是，从图3-14可以看0ø效率%效率%充电电压/V针对不同射弹的质量对电磁炮发射效果影响及利用线圈炮发射大质量物体的可能性进行了仿真分析。图3-14、3-15给出了当储能电容器的电容量800uF、充电电压6500V时，射弹出口速度、效率与被发射体质量之间的关系。效率%效率%I,线圈中产生的磁场与弹丸电流I相互作用，产生作用于弹丸上F=J×B=BII其中，F为洛伦兹力(弹丸受到的电磁推力),B为磁感应强度，1为导体的度，记作L′。设电磁炮发射线圈的电感梯度值L'已知，则长度为平均磁感应强度B为：1/2,与弹丸电流I和弹丸直径1相乘后，得到弹丸受到的电磁推力F的另一表达金属弹丸在电磁推力F的作用下沿轨道加速运动，其动力学方程为：设炮管仰角为α,则水平方向分速度x,垂直方向分速度，为：设炮管距地面高度为h,在不考虑空气阻力的情况下，弹丸落地时间T为：弹丸落地距离D为：电路中的电压V等于电路磁通量的变化率在炮管距地面高度h一定的情况下，由式(3-22)可知，弹丸落地距离D只与弹丸出膛速度v和炮管仰角α有关，由式(3-23)所知，弹丸出膛速度v与电在电磁炮发射弹丸时，作用在弹丸上的电磁推力F所做的由式(3-25)可知，电压V=L'Iv,因此，传递给电路的功为：在忽略其他阻力的情况下，电磁推力F所做机械功W