电磁发射装置电枢轨道配伍性研究

摘要

轨道型电磁炮是电磁炮中最具有实用价值的一类。发射中导轨的振动会造成电枢对导轨的斜冲击并可能导致刨削现象的发生，而刨削现象是限制电磁发射装置走向现实应用的关键因素。本文对刨削行为的两种模型进行了仿真计算并对各种影响刨削发生的因素以及其影响规律进行了研究，主要内容如下：
　　以电磁发射装置为研究对象，将发射装置简化为弹性地基梁，建立电磁发射装置的有限元模型，分别进行自由振动模态分析和预应力模态分析，得到装置各种情况下的振动频率和振型，进一步讨论了初始发射时产生的冲击载荷时导轨的振动响应，通过瞬态动力学模型对装置的振动特性进行研究，讨论了弹性地基系数与预紧力对电磁发射装置振动的影响。讨论了各个参数对导轨最大挠度与振动恢复时间的影响。并应用该模型对由于预应力产生的导轨变形与位移进行了计算。
　　将刨削现象等效为斜冲击动力学问题，建立斜冲击模型对电磁轨道发射过程中电枢轨道配伍性进行了研究。分析了电枢与导轨的材料特性、几何形状、电枢速度等因素对刨削行为的影响规律。论证了增加轨道材料的屈服强度，降低电枢材料的屈服强度和平面电枢轨道配合形状对减小导轨塑性应变以及塑性区面积，抑制刨削现象产生的作用。
　　最后，建立刨削发生的微凸体模型并对刨削发生的过程进行模拟仿真，对微凸体模型诱发刨削的过程进行了分析和阐述，通过进一步计算研究了微凸体模型中微凸体颗粒的几何尺寸对刨削坑大小的影响规律，并对电枢冲击速度、电枢导轨材料属性对刨削坑大小的影响进行了计算。

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 电磁发射装置国内外研究现状

1.3 刨削现象国内外研究现状

1.4 论文主要研究内容

第2章 电磁发射装置振动特性研究

2.1 电磁发射装置的有限元建模

2.2 无约束的自由振动模态分析与预应力模态分析

2.3 带弹性地基的预应力模态分析

2.4 电磁发射装置受冲击的振动特性研究

2.5 螺栓预紧力作用下导轨变形分析

2.6 本章小结

第3章 电枢轨道配伍性研究

3.1 计算模型的建立

3.2 枢轨配合模型的材料配伍

3.3 枢轨配合模型的形状配伍

3.4 电枢速度对导轨受力情况的影响

3.5 本章小结

第4章 刨削发生的微凸体模型仿真

4.1微凸体模型的有限元模型建立

4.2 模拟结果与分析

4.3 各种因素对刨坑大小的影响

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢