炮口感应装定系统电磁场特性分析

在建立感应装定系统的电磁场有限元模型的基础上，对引信感应装定系统发送线圈的电磁场进行了有限元计算，分析了不同引信材料对装定系统发送场的影响．仿真计算表明，发送线圈中的磁场分布基本是均匀的，引信材料对发送线圈所形成的发送场影响很大，应选用磁导率小的材料，这为感应装定系统参数的设计提供了理论依据．     

三级同步感应线圈发射器的速度抖动

同步感应线圈发射器是电磁发射器领域的重要分支,多级同步感应线圈发射器通过对各级驱动线圈的有序放电来推动电枢向前运动。介绍三级同步感应线圈发射器的工作原理,对速度抖动进行理论分析,在对一个给定参数的三级同步感应线圈发射器进行电磁场仿真计算的基础上,通过不同触发时间的模拟,得到了速度抖动的影响规律。分析结果表明:毫秒级以下的抖动对三级电磁线圈发射器的速度不会造成显著影响,可适当降低对高压开关等器件的响应时间要求。     

引信感应耦合结构的电磁场有限元分析

利用ANSYS有限元软件的电磁场模块对引信感应装定耦合回路的磁场进行了分析,得出了电源频率、线圈匝数及铁芯的尺寸大小位置等对耦合回路磁场分布的影响。在保证满足引信体积大小的前提下,对耦合结构的磁场分布、磁感应强度、节点电流等进行了研究,为感应装定系统耦合结构的设计提供了理论依据。     

一种损耗媒质中舰船交变电场测量的新方法

提出了基于电磁感应原理的损耗媒质中舰船交变电场的测量方法,即利用感应线圈,通过测量损耗媒质中舰船产生的电磁波的磁场分量,根据电磁波的电场、磁场幅度的数量关系推算得到相应的电场分量;仿真计算了线圈自感、检测电路的等效接入电阻对线圈输出电压的影响及线圈的频率响应,结果表明合理设计线圈及输出电压提取电路,可获得比传统电极对高的测量灵敏度;在实验室中,利用感应线圈测量了海水中一对电极产生的交变电场,结果表明该方法是可行的。     

基于场路耦合的多级感应线圈炮内弹道分析

为研究多级感应线圈炮中电枢的受力、加速和过载等内弹道特性,基于电磁场理论,建立了同步感应线圈炮的数学模型,并给出了线圈炮的控制方程和电磁力计算方法.结合场路耦合模型,对3级感应线圈炮进行了有限元仿真.该仿真模型得到的最大过载可达15 000g.仿真分析表明：发射过程中,电枢不仅会受到很大的过载,而且其受到的电磁力在运动...     

利用交变磁场测量法的金属表面缺陷检测

当通有交变电流的激励线圈靠近被检测试件时,产生的交变磁场会在试件表面感应出电流.基于交变磁场测量法(ACFM)的原理,建立被测试件感应电流流向模型,并把电磁场场量分成三个分量进行分析,再用ANSYS基于有限元法的金属表面缺陷检测仿真.仿真结果表明,通过测量扰动磁场的分布,可检测金属表面缺陷.     

舰载活动设备磁场建模分析研究

舰载设备的磁性是现代反水雷舰艇磁场特征的主要来源,舰载固定设备产生的磁场可以通过舰载消磁线圈进行补偿,但是舰载活动设备,如舰载吊车等的位置和状态都是变化的,其所产生的磁场特征需要进行评估。以一座虚拟的舰载吊车为例,将其看作是由形状和厚度不一的铁磁薄钢板构成的,采用薄板情形的积分方程法分别计算了其在地磁场作用下处于收起状态和工作状态时的感应磁场分布。计算结果表明：舰载吊车产生的干扰磁场的峰值和变化值都是一个显著的磁场幅值,对全船感应磁特征的贡献足不可忽略的;并且这种磁场难以通过舰载消磁线圈进行补偿,建议采用低磁材料建造此类设备。     

炮口高速等离子气体及飞行弹丸对感应装定影响的试验研究

炮口感应装定是一个高速动态过程,在详细分析弹丸飞经感应区间过程的基础上,研究了测试炮口高速等离子气体和高速弹丸对感应装定系统影响的方法,设计了3项测试内容。通过耦合测试线圈,测得了炮口装定信号耦合曲线。结果表明高速电离气体形成的电磁场影响了感应装定系统信号传输,通过在炮口装置上开泄气孔的方式,可以减小它对感应装定信号传输的干扰;高速飞行的弹丸改变了感应装定区间的电磁场分布特性,使感应耦合信号幅值降低。     

封装螺旋线圈发射器的瞬态仿真

根据线圈炮的结构特点和发射过程,建立了二维瞬态有限元仿真模型,分析了不同封装材料和结构对发射的影响,与不同时刻的磁场分布规律。结果表明,发射过程中导体封装体内产生感应涡流,会降低弹丸的出口速度,且对电磁场的屏蔽效果不理想。而导磁的非良导体材料封装对炮的主磁场有加强作用,能提高弹丸的炮口速度,且电磁屏蔽效果良好。当导磁材料封装的厚度增加时,可以更好地增强磁场,弹丸炮口速度增加,且电磁屏蔽效果更好。为了得到更高的弹丸炮口速度并更好地屏蔽电磁场,在减小封装与驱动线圈间距并增加封装厚度的情况下,使用高磁导率的硅钢片制作封装,硅钢片的厚度应该尽量小从而削弱涡流效应。     

由空中磁场推算线电极参数及海水中电磁场分布

海水中的线电极可作为舰船电磁场的模拟场源,然而在海水中测量其电磁场操作实施困难,如果能够通过空中的磁场测量来推算线电极在海水中的电磁场分布则能很好地解决这一难题。根据海水中稳恒电流电场的点电极计算模型,推导出线电极在海水中的电场、磁场和空中磁场分布的解析表达式,从而提出通过测量空中磁场分布来推算海水中线电极的参数及其在海水中电场和磁场分布。设计了实验室水池测量方案,运用遗传算法（GA）对线电极参数及电缆有效段进行GA编码,计算结果符合实际;由GA计算结果进一步求得海水中电磁场的分布,与理论值达到很好的吻合,证明了方法的可行性。     

线圈发射过程弹丸参数设置

基于Ansoft电磁场有限元分析软件,对线圈发射过程进行了动态仿真,分析了弹丸材料与形状、与驱动线圈相对位置等影响弹丸受力的因素。仿真结果表明:弹丸长度应尽量与激励线圈长度接近;弹丸采用管状结构并且外侧靠近驱动线圈内侧可充分利用驱动线圈产生磁场的能量梯度;弹丸应采用导磁非导电材料,或者改变弹丸结构以抑制其内部产生感应涡流。基于以上分析得出了弹丸的最佳受力位置,并以此求出弹丸最大出炮口速度。     

线圈型电磁发射器磁场构型的设计与分析

在线圈型电磁发射器的设计中,驱动线圈磁场构型的设计是基础和关键问题.提出磁场构型的概念和设计准则,推导出线圈型电磁发射模型的加速力表达式,通过有限元方法仿真分析了不同厚长比矩形截面螺线管线圈的磁场形态,考虑驱动线圈与抛体之间的互感及作用力随位置变化的趋势,比较不同截面形状螺线管线圈的磁场构型,同时计算截面形状对作用力的...     

船舶金属螺旋桨旋转产生的涡旋电场模型

为了完善船舶电磁场的产生机理研究,提出了船舶金属螺旋桨简化模型在地磁场中旋转产生的涡旋电场模型,并对实船螺旋桨产生的涡旋电场进行了实例仿真,分析了其周围空间涡旋电场分布情况。该模型可对船舶螺旋桨旋转产生的感应电磁场进行评估计算。实例仿真表明,螺旋桨旋转产生的涡旋电场具有明显的通过特性,且在螺旋桨附近量级可达μV/m,达到了可探测的量级。     

三级同步感应线圈炮内弹道过程仿真

为了研究多级同步感应线圈炮的弹丸内弹道运动规律,建立了多级同步感应线圈炮的机电模型,绘制了机电模型的仿真程序流程框图.采用轴对称线圈磁场的数值计算方法和微分方程的前向差分法编写了仿真程序,并对一个三级同步感应线圈炮的弹丸内弹道运动过程进行了仿真.结果表明,电枢中的感应电流从尾部往前部依次减小,电枢尾部电流最大,温升和受力也最大,因此电枢尾部最容易被破坏.     

装甲车辆动态扭矩测试系统的无线供电装置研究

从无线供电技术对装甲车辆动态扭矩测试系统展开研究分析,设计出一种基于电磁感应与电磁谐振原理的无线供电装置.该装置借助于发射线圈与接收线圈之间产生的变化磁场,在接收线圈内产生感应电动势为负载提供电能.在供电装置设计完成后,进行温度标定,并通过相关实验数据,验证了该无线供电装置可以应用到装甲车辆传动轴的动态扭矩测试装置上,具有一定的研究价值.     

弹丸穿越线圈靶偏移对测速精度的影响

线圈靶是测量弹丸速度的一种区截装置。将磁化弹丸作为点磁偶极子,通过建立物理模型,利用电磁场的理论,建立磁化弹丸沿线圈靶轴线方向和以一定的偏移量穿越线圈靶的数学模型。利用Matlab软件仿真,得出了偏移量与感应电动势的关系曲线。仿真结果表明,偏移量是影响线圈靶测速精度的重要因素。     

电场抑制与磁场防护的共性技术研究

为提高舰船电场特征信号的探测水平并研究科学的舰船电场防护方法,系统研究了电场和磁场产生机理的共性特点,分析了磁、电场对战斗力影响的共同点,研究了磁、电场分析理论的相通之处;分析发现舰船磁场和电场的分析方法和为抑制舰船磁场或电场而采用防护策略也很相似;研究表明舰:船磁场和电场的防护技术是相通的,可以互相借鉴相似的研究方法,利用相同的研究和实验资源,互相促进,共同研究。     

地磁模拟法测量舰船感应磁场的数值模拟

地磁模拟法测量舰船感应磁场具有测量速度快、实施方便等优点,但感应磁场测量精度受模拟地磁场均匀度所限制,研究其影响规律对推广应用地磁模拟法具有重要意义。从地磁模拟法原理出发,借助COMSOL多物理场有限元仿真平台,设计椭球壳解析算例来验证该仿真平台分析地磁模拟法测量感应磁场的有效性。设计某舰船算例进行数值模拟研究,定量分析了地磁模拟法测量舰船感应磁场的精度受模拟地磁场均匀度影响的变化规律,以及舰桥结构对感应磁场测量精度的影响程度。结果表明：当模拟地磁场均匀度达到91%时,感应磁场测量精度优于90%,若继续增加均匀度,则感应磁场测量精度提升效果变缓,工程效费比降低;舰桥结构对均匀度评估的影响程度为0.2%,对感应磁场测量精度的影响程度为2.7%,且当整体均匀度高于91%后,其影响程度降至2.5%,可忽略该结构对感应磁场测量的影响。研究结论为实际舰船消磁中进一步推广应用地磁模拟法提供了依据,也为地磁模拟线圈的优化设计提供了一定的参考。     

直线感应加速器的优化设计与仿真

为了提升直线感应加速器的发射性能,引入补偿器件以改善磁场分布。基于电磁场理论,建立直线感应加速器的数学模型,通过场路耦合模型进行有限元仿真,得到速度、位移及作用力的参考值,进一步地通过设置一种补偿器件用于提升发射效率,对比分析补偿器件在不同厚度、材料以及电枢不同装填位置时对炮口电枢速度的影响,从而得出一般设计策略。研究表明通过引入高磁导率低电导率的补偿器件可以显著提高发射效率,对直线感应加速器的参数选择和方案设计具有指导意义。     

线圈固定管架的磁场有限元分析

为了提高炮口电磁感应装定的可靠性,对引信感应装定系统发送线圈的静态电磁场进行了有限元仿真分析.仿真计算表明,固定管架材料和结构对发送线圈所形成的发送场影响较大,应选用磁导率大、壁厚、管长的固定管架.