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一种电磁轨道炮系统建模仿真和多场耦合分析方法及系统技术方案

技术编号:41987914 阅读:11 留言:0更新日期:2024-07-12 12:16
本发明专利技术提供了一种电磁轨道炮系统建模仿真和多场耦合分析方法及系统,分别建立电磁轨道炮系统的脉冲成形单元数学模型、电枢阻抗数学模型、轨道数学模型和电枢动力学模型;利用模块化方法,基于构建的各个模型,形成电磁轨道炮仿真模型;对所述电磁轨道炮仿真模型的电流密度、磁感应强度分布进行耦合仿真,分析电磁场在电磁轨道炮发射过程中的耦合作用和分布特征及其对到温度场分布的影响情况,基于分析结果,确定电磁轨道炮烧蚀严重及容易发生电接触燃弧的位置。本发明专利技术针对电磁轨道炮输出特性的研究分析,进行了模型建立和仿真分析,并对其发射过程中的电磁分布进行了三维模拟,以更深入地了解多场耦合下的电磁轨道炮的发射原理及影响因素。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于仿真,具体涉及一种电磁轨道炮系统建模仿真和多场耦合分析方法及系统


技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。

2、电磁轨道炮是一种利用电磁场加速物体并发射的武器系统。电磁轨道炮具有很高的发射速度,使得其具有很强的穿透力和破坏力,且电磁轨道炮具有较远的射程,可以在很远的距离命中目标;另外,电磁轨道炮无需常规炮弹,弹丸质量更小,并且不会产生爆炸和化学污染,更加环保和安全。因此,电磁轨道炮的研究和开发是十分必要和重要的。

3、电磁发射技术研究的理论基础涵盖电磁学、力学、热学等多个学科,为了更准确地了解电磁轨道炮系统发射过程,必须对其深入研究。但是电磁轨道炮系统对电源、结构、材料等方面要求较为苛刻,且技术复杂,实验成本较高。电磁轨道炮工作时涉及机械、电磁、热学等多个物理过程,并且这些物理过程相互耦合,十分复杂,难以全面、精确地把握其发射全过程。

4、而且,电磁发射实验技术复杂,实验成本较高,对电源、结构、材料等方面要求较为苛刻,且较难把握其发射全过程。而电磁轨道炮建本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电磁轨道炮系统建模仿真和多场耦合分析方法,其特征是,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种电磁轨道炮系统建模仿真和多场耦合分析方法,其特征是,建立电磁轨道炮系统的脉冲成形单元数学模型的具体过程包括:根据脉冲成形单元拓扑结构,建立拓扑结构模型,根据拓扑结果模型在带线性负载时,续流二极管是否导通将放电过程分为放电阶段以及续流阶段,分别建立两个阶段的电路方程,形成脉冲成形单元数学模型。

3.如权利要求1所述的一种电磁轨道炮系统建模仿真和多场耦合分析方法,其特征是,建立电磁轨道炮系统的电枢阻抗数学模型的具体过程包括:对电枢上电流趋肤效应引起的电阻进行表示,将速...

【技术特征摘要】

1.一种电磁轨道炮系统建模仿真和多场耦合分析方法,其特征是,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种电磁轨道炮系统建模仿真和多场耦合分析方法,其特征是,建立电磁轨道炮系统的脉冲成形单元数学模型的具体过程包括:根据脉冲成形单元拓扑结构,建立拓扑结构模型,根据拓扑结果模型在带线性负载时,续流二极管是否导通将放电过程分为放电阶段以及续流阶段,分别建立两个阶段的电路方程,形成脉冲成形单元数学模型。

3.如权利要求1所述的一种电磁轨道炮系统建模仿真和多场耦合分析方法,其特征是,建立电磁轨道炮系统的电枢阻抗数学模型的具体过程包括:对电枢上电流趋肤效应引起的电阻进行表示,将速度趋肤效应引起的接触电阻分为轨道上的速度趋肤效应接触电阻和电枢上的速度趋肤效应接触电阻两部分,分别表示各个部分,形成电枢阻抗数学模型。

4.如权利要求1所述的一种电磁轨道炮系统建模仿真和多场耦合分析方法,其特征是,建立电磁轨道炮系统的轨道数学模型的具体过程包括:构建轨道电阻的表达式,计算轨道的电阻梯度,结合所述电阻梯度,表示轨道的趋肤深度,并基于轨道电路结构,构建轨道回路电流表达式。

5.如权利要求1所述的一种电磁轨道炮系统建模仿真和多场耦合分析方法,其特征是,建立电磁轨道炮系统的电枢动力学模型的具体过程包括:基于发射系统的磁场能量,计算电枢上的电磁力;基于滑动摩擦系数,表示轨道对电枢摩擦力;

6.如权利要求1所述的一种电磁轨道炮系统建模仿真和多场耦合分析方法,其特征是,对所述电磁轨道...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘洪顺刘路遥冯景桐路鹏飞张黎王晓龙赵彤任富强
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:

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