凸导轨关键参数对电流密度分布的影响分析

电磁直线推进机构中导轨的形状密切影响着电流的分布,凸导轨在促进电流的均匀分布方面相对平导轨、凹导轨具有明显的优势。目前,尚未有文献分析研究凸导轨的弧面半径、覆层材料厚度等关键参数对电流分布的影响效果。因此,通过Maxwell有限元仿真软件,使用等效频率方法,针对25 mm小口径凸导轨电磁直线推进机构,计算了不同弧面半径、覆层材料厚度的电流密度与焦耳热功率的分布情况。结果表明:对于该口径直线推进机构,在弧面半径增大过程中,最大电流密度的位置会从弧顶向两侧边缘移动,最大值不断增加;钢覆层导轨有效降低了表面电流密度的最大值,但有更高的焦耳热功率;弧面半径为20 mm时,有最均匀的电流密度分布效果,1 mm厚度钢覆层可一定程度降低表面焦耳热功率。该研究结果对凸导轨的优化有一定指导作用。