被动电装甲高功率脉冲电路参数特性分析

为了获得被动电装甲作用于射流的最佳电流波形,研究了电感、电阻、电容及充电电压对被动电装甲放电电流波形的影响规律。在此基础上,重点研究了装甲结构变化对电感的影响及在脉冲电流作用下射流电感、电阻的变化规律。首先在稳态条件下,利用电感经验计算公式计算,得到了影响装甲结构电感的主要因素为装甲板间距与装甲板宽度的比值;接着本文首次考虑脉冲电流通过铜射流时产生的趋肤效应(电流上升)及反趋肤效应(电流下降)对电阻和电感的影响,基于能量原理,利用计算得到的射流上的电流分布,得出了一种等效电阻电感的计算方法,并对直径4 mm的射流进行了计算。结果表明:射流的电阻突然增大后又很快趋于稳态电流作用下的电阻值,而电感突然减低后又很快增大至稳态电流作用下电感的1.8%;最后通过测试实验证实了计算方法的正确性。结论认为:在能量一定的情况下,增大电压比增大电容更有利于提高脉冲电流的梯度和峰值;在装甲板距离一定的情况下,应尽量增加装甲板宽度以减小装甲板结构的电感;趋肤效应有利于减小整个系统的电感,获得更大的电流梯度。

被动电磁装甲对金属射流的电流作用特性

为进一步明确被动电磁装甲防护机理,对金属射流的电流作用特性进行了研究。在等效电路模型基础上,分析了脉冲电流的时频特性,提出一种基于频域分析的脉冲电流趋肤效应分析方法。得到了射流内不同时刻的电流密度分布计算方法,研究了放电过程中电流趋肤深度随时间变化的规律。通过与仿真分析结果的比较,给出了计算误差,验证了该分析方法的正确性。最后,根据作用时间模型分析了射流微元所受电流作用的特性。结果表明,脉冲电流具有较宽的频域分布,其电流密度分布不同于单一频率的时谐电流,并非所有时刻电流密度都随深度增加而减小,在脉冲下降沿会出现导体表面的电流密度小于内部电流密度的现象。而脉冲电流对金属射流的作用主要集中在速度小于4km/s的射流尾部,而且越靠近表面的单元受到的作用强度越大。上述研究为被动电磁装甲的优化提供了研究基础。

缠绕预绞丝的地线悬垂串温度分布实验分析

接触电阻和工频短路电流的共同作用是造成架空地线断线的主要原因。以缠绕预绞丝的地线悬垂串为研究对象,从集肤效应和接触电阻两个角度分析其发热机理,并通过新旧地线悬垂串处的温升实验验证分析。分析结果表明:工频短路电流流经预绞丝缠绕的地线悬垂串,预绞丝断口处和线夹内部是发热"瓶颈"点。当因悬垂串锈蚀引起接触电阻增大时,该处可能因温度过高而引发断线事故。与未缠绕预绞丝的地线悬垂串相比,缠绕预绞丝增加了悬垂串发热"瓶颈"点,增大了发生地线断线事故的风险。

轴向脉冲电流对全塑性铜射流的扭曲不稳定性作用分析

建立了铜射流在全塑性态下的一维线性扭曲扰动控制方程,研究了轴向脉冲电流对聚能铜射流的变形破坏机理,得到了射流在轴向脉冲电流作用下的扭曲不稳定性随屈服极限、波数和时间的变化规律。当电容器充电电压为5140 V、轴向脉冲电流峰值为50 k A时,利用直径1. 75 mm铜丝进行了射流扭曲不稳定性静态模拟实验,证实了轴向脉冲电流对铜射流的扭曲破坏作用。

潜油电泵电缆的修理与对接方法

潜油电泵电缆一旦在生产和使用过程中出现破损、硬性故障等,往往造成整根电缆的报废,给企业、用户带来很大的经济损失。从潜油电泵电缆的修理、对接方法入手,为节约和延长使用电缆,提供了一套切实可行的方案。

被动电磁装甲对铜射流破坏作用仿真与实验研究

为了实现被动电磁装甲对射流的防护作用,分别对轴向脉冲电流对射流的颈缩、扭曲作用及装甲板对射流产生的横向电磁力作用机理进行了理论分析,考虑脉冲电流趋肤效应和射流为率相关弹塑性模型的前提下,利用ANSYS对这三种作用机理进行了电磁结构耦合仿真,分别得到了电流密度、磁感应强度、电磁力在射流上的分布规律以及射流的最终变形。最后针对三种作用机理分别进行了实验,实验结果证实了被动电磁装甲能够对射流产生破坏作用,在静破甲试验中,当充电电压为5 k V左右,峰值电流为150 k A时,直径为39.2 mm的破甲弹产生的射流侵彻深度降低了8.6%。