圓膛四軌電磁軌道炮的動(dòng)力學(xué)建模與仿真.pdf

1、電磁軌道炮在未來武器的發(fā)展計(jì)劃中，已成為越來越重要的部分。而作為普通雙軌電磁軌道炮的一種結(jié)構(gòu)改進(jìn)形式，圓膛四軌電磁軌道炮具有較小的導(dǎo)軌徑向排斥力、更加合理的熱分布（能夠減小對(duì)導(dǎo)軌的燒蝕作用）、更大的電樞電磁推動(dòng)力等優(yōu)點(diǎn)，豐富了電磁軌道炮的應(yīng)用。
　　本文根據(jù)現(xiàn)有的圓膛四軌電磁軌道炮結(jié)構(gòu)，分析了這種電磁軌道炮電樞的運(yùn)動(dòng)特性及電樞和導(dǎo)軌動(dòng)力學(xué)特性。
　　論文主要概括為以下幾個(gè)方面:
　　(1)圓膛四軌電磁軌道炮的數(shù)學(xué)建模分

2、析。本文采用積分法研究了電樞在考慮趨膚效應(yīng)和未考慮趨膚效應(yīng)兩種情況下電樞所受的電磁力，又依次建立了電源的放電電流模型和電樞所受的阻力模型。分析電樞運(yùn)動(dòng)的微分方程，得出電樞的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。研究了圓膛四軌電磁炮結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)電樞運(yùn)動(dòng)規(guī)律的影響;
　　(2)圓膛四軌電磁軌道炮系統(tǒng)仿真。通過機(jī)理研究，提出圓膛四軌電磁軌道炮系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)微分方程組。建立了Matlab/Simulink系統(tǒng)仿真模型，設(shè)置適當(dāng)?shù)那蠼鈼l件，求解得出電樞在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)特性。

3、分析了四軌電磁軌道炮系統(tǒng)參數(shù)對(duì)電樞在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的影響和多級(jí)電容儲(chǔ)能饋電電磁軌道炮的放電特性;
　　(3)圓膛四軌電磁軌道炮瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真分析。給出了簡(jiǎn)化的導(dǎo)軌電磁力和電樞和導(dǎo)軌的接觸理論和其法向接觸理論。建立了有限元瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真模型，通過ANSYS有限元?jiǎng)恿W(xué)仿真得到了電樞在發(fā)射過程中不同位置的電樞和導(dǎo)軌的應(yīng)力和在徑向上的應(yīng)變、導(dǎo)軌和電樞接觸處的應(yīng)力和其徑向上的應(yīng)變，得出電樞運(yùn)動(dòng)過程中的電磁軌道炮的力學(xué)特性。
　　通過對(duì)圓