U形电枢非稳态电磁场二维数值模拟

建立了电磁导轨炮U形电枢二维非稳态电磁扩散效应计算模型,运用有限差分P-R算法耦合计算电磁场与温度场,得到了导轨及U形电枢内部磁感强度和温度分布;并将计算结果与电枢固定静止的情形做了比较。数值计算结果显示了电枢运动引起明显的电流速度趋肤效应,电流趋向表面流动并在电枢尾部与轨道接触面上趋于集中;同时使电枢尾部欧姆热剧增导致出现高温烧蚀。计算结果为固体电枢在快速滑动中避免发生转捩并抑制烧蚀提供了理论依据。

电磁轨道炮U形电枢的水中阻力系数研究

分析了U形电枢在水介质中的阻力系数,提出了电枢在流体介质中的运动数学模型,基于有限元构建了U形电枢在水介质中的仿真模型,得到了U形电枢在水介质中的特征衰减长度,利用电枢有效长度解算出了U形电枢的阻力系数。构建了U形电枢回收试验系统,开展了回收验证试验。试验结果表明,得到电枢的阻力系数大约为1.283,与仿真结果基本一致。

电磁轨道炮U形铝质电枢回收过载极限分析

为了研究电磁轨道炮U形铝质电枢在回收过程中可承受的过载极限,运用动力学有限元软件LS-DYNA,采用ALE算法对U形铝质电枢以不同速度侵入不同密度的回收介质进行了数值模拟,以临界形变为参考,得到了不同初速的U形铝质电枢无损回收可选介质的最大密度以及可承受的最大过载值。结果表明:随着电枢速度的提高,回收时可选用的介质密度减小,且减小幅度越来越小;在误差允许范围内,电磁轨道炮U形铝质电枢回收过程中可承受的过载极限值约为800000g.研究结果对电枢回收试验有重要参考意义。