导轨式电磁驱动装置三维烧蚀仿真方法及分析

基于多场耦合理论,推导出考虑烧蚀的电磁场-温度场耦合的物理方程。利用APDL语言编制相应程序,分析了在考虑电枢烧蚀条件下的电流密度和温度的分布状况。电枢三维烧蚀分布与IAT试验结果分布进行对比结果表明块状电枢在导轨间运动过程中,烧蚀首先发生在导轨与电枢接触面前端边缘。在仅考虑焦耳热情况下,电枢前端烧蚀分布比较一致,电枢两侧边缘差别较大;考虑烧蚀和不考虑烧蚀情况下电磁场和温度场分布存在很大不同。此研究为揭示电磁驱动装置烧蚀机理奠定理论基础。     

高速多级圆筒型直线感应电机基础理论研究

针对目前直线感应电机推力小,速度低的问题,提出一种高速多级圆筒型直线感应电机,其具有动子质量轻,推力大,加工难度小等优点,特别适于高速发射领域.基于电磁场理论,推导考虑级间耦合的直线感应电机数学模型,用该模型分析电机的动态性能,得到了定子电流、动子速度和加速度等参数变化规律,并进行样机实验,其仿真结果与测量结果进行对比...     

同步感应线圈炮磁场分布研究

当同步感应线圈炮驱动线圈馈入强脉冲电流时,形成变化的磁场,驱动线圈和弹丸线圈之间将产生强大的磁场力,磁场力使弹丸线圈发射出去.而磁场力的大小和方向是由磁场的大小和分布直接决定,因此,非常有必要对同步感应线圈炮的磁场分布进行研究.文章根据同步感应线圈炮的工作原理,建立其磁场计算模型,通过该模型,利用Matlab编制程序对同步感应线圈炮磁场进行仿真分析,得出其磁场的分布规律,为进一步改善同步感应线圈炮的结构和提高其性能提供可靠的参数.     

基于有限元法驱动线圈的疲劳寿命计算及初步优化

通过对疲劳寿命理论的分析,利用三维软件建立电磁驱动器的驱动线圈模型,导入到有限元分析软件ANSYS中,经过静力分析后,进行驱动线圈的疲劳寿命预测.将分析结果与实际试验结果进行对比,验证了有限元分析方法的可行性,为今后的结构优化研究提供了方向;在此基础上,对驱动线圈结构进行了初步的优化,并从仿真上验证了优化的可行性.     

加固底座参数对平板线圈电磁发射装置发射性能影响研究

为了研究底座参数对平板线圈电磁发射装置发射性能的影响,采用Maxwell 2D软件建立了二维电磁发射装置仿真模型并分析了底座材料、底座厚度、底座与平板线圈距离对电磁发射装置发射性能的影响。仿真结果表明:用合成纤维底座代替钢制底座,可大幅提高发射装置的发射性能;当采用钢制底座对线圈加固时,在保证机械强度的前提下,降低钢制底座的厚度,同时增加其与平板线圈的轴向和径向距离可有效提高发射装置的发射性能。在对仿真结果分析后,提出了底座的工程设计方法。仿真结果和设计方法对电磁发射装置加固底座的工程设计具有一定的指导意义。     

线圈驱动器驱动线圈的设计及试验研究

基于线圈驱动器发射的基本原理,分析了驱动线圈的受力情况,总结出驱动线圈的设计原则,并根据该设计原则,设计并制作三种不同驱动线圈组件,进行强度试验.试验表明:热量、电磁力是驱动线圈断裂的主要原因,而匝间绝缘破坏是驱动线圈断裂的主要形式.根据试验结果分析,在不改变匝间厚度前提下,通过加冷却系统和在匝间加垫块或支撑的方法可以...     

基于场-路耦合的驱动线圈结构分析

线圈驱动器是用电磁能推动电枢的一类发射装置.由于在驱动过程中,驱动线圈受到非常大的反作用力,可能使驱动线圈断裂或破坏,影响线圈驱动器的正常的工作.应用有限元软件ANSYS,采用场-路耦合的分析方法对驱动线圈的结构变形进行分析,提出了增大驱动线圈强度的一些措施.     

脉冲电抗器的电磁-温度耦合分析

脉冲电抗器作为储能装置的主要组成部分,其小型化一直是研究的难点。根据脉冲电抗器结构参数进行简化,依据其对称性建立了1/4结构的三维模型,并利用ANSYS有限元软件,通过载荷传递物理场耦合方法进行电磁场与温度场的耦合分析,给出电抗器的磁场以及不同时刻温度场的分布结果,将相关实验数据与仿真结果进行比对,仿真结果误差范围为2%。     

感应线圈炮电枢与驱动线圈间纵向动态边端效应的影响

线圈炮是直线电机的一种,和直线电机一样同样存在端部效应。该文从理论上分析了单级感应线圈炮的纵向动态端部效应,发现端部效应所产生的后退衰减行波磁场是产生电枢截获现象的源头,为了避免或减少端部效应的影响,该文采用了补偿线圈的方法对单级驱动线圈进行补偿,其优点是提高了感应线圈炮的效率,并且提出一种带补偿新型多级感应线圈炮思路。