国家自然科学基金(51307182)
- 作品数：32 被引量：48H指数：4
- 相关作者：向红军雷彬李治源齐文达孟学平更多>>
- 相关机构：中国人民解放军军械工程学院北京航空工程技术研究中心军械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：兵器科学与技术电气工程理学电子电信更多>>
- 基于射流变形机理被动电磁装甲板间距优化分析被引量：4
- 2015年
- 为提高被动电磁装甲防护性能,基于时间窗原理和虚拟源点理论,建立了脉冲电流对不同速度聚能射流微元作用时间的数学模型,确立了射流微元受脉冲电流作用累积时间最长为结构优化目标,通过数值计算得到了虚拟源点到前装甲板距离之间越大以及射流头部速度和射流尾部速度比值越大,装甲板间距也越大的结论。在认为射流为全塑性体及电流完全分布在射流表面的情况下,得到了能够使射流产生变形的临界电流、与阿尔芬波速相关的变形时间常数和脉冲电流对射流微元的实际作用时间。此研究为电装甲板间距设计提供了参考。
- 齐文达雷彬向红军孟学平
- 关键词：被动电磁装甲结构优化射流临界电流
- 带状金属承载脉冲电流特性分析及优化仿真被引量：3
- 2013年
- 为解决电磁轨道炮导体内脉冲大电流局部聚集的问题,引入了以复杂的带状金属导体承载电流克服趋肤效应的方法。在理论分析的基础上,采用厚度变薄、边棱处倒角、附加钨护套等方法,用典型的脉宽为10 ms、幅值为2 MA的半周期正弦波激励电流,对厚度分别为40、20、15、10 mm的铜带内电流密度分布进行了仿真。仿真结果表明:1)在相同条件下,一定范围内铜带越薄,电流分布越均匀;2)边棱处倒角在一定程度上能够改善电流分布;3)铜带两侧加钨护套后可以进一步改善其电流分布状况,并得到了电流绝对均匀性系数大于73%的优化结构设计。
- 邢彦昌吕庆敖李治源向红军
- 关键词：电磁发射轨道炮电流分布趋肤效应护套有限元仿真
- 轴向脉冲磁场增强金属射流侵彻穿深能力的因素被引量：1
- 2018年
- 为掌握轴向脉冲磁场对金属射流的作用规律,基于破甲弹金属射流对目标的作用原理及磁场与金属射流之间的相互作用关系,设计了励磁线圈对破甲弹金属射流作用的试验系统,并开展了相关实弹试验,突破了金属射流形成和励磁线圈脉冲电流产生之间时序匹配的关键技术,得出了使金属射流发生有效变形的合理储能电容器组电参数和励磁线圈结构参数。试验结果表明,当电容器电压为5kV、电容为1 200μF、励磁线圈长度为50mm时,破甲弹金属射流对目标靶板的侵彻穿深增量最大,破甲效果最佳;各因素对破甲弹金属射流侵彻穿深能力影响程度由大到小分别是电容器组充电电压、电容器组电容、线圈长度。研究成果为破甲弹威力电磁增强技术可行性论证、原理试验及励磁线圈结构设计提供了重要的理论和技术支撑。
- 孟学平雷彬向红军吕庆敖黄旭
- 关键词：破甲弹脉冲电流励磁线圈
- 轴向脉冲电流对射流线性不稳定性的作用被引量：2
- 2015年
- 为了提高电磁被动装甲对聚能射流的防护能力,利用叠加原理和磁流体线性不稳定理论,在轴向脉冲电流作用下建立了射流运动线性扰动控制方程,并对射流箍缩和扭曲不稳定性增长率随粘性、时间的变化规律进行了分析,得到了射流不稳定增长率和射流的变形规律,并利用数值方法得到了射流变形的计算公式。最后通过直径39.2mm破甲弹进行静破甲试验,通过后效板射流入射孔的大小验证了脉冲电流对射流的箍缩作用;利用具有初始弯曲、直径为1.75mm铜丝模拟了脉冲电流对射流的扭曲作用,通过铜丝的变形验证了脉冲电流对射流的扭曲作用。实验结果证实了理论分析的正确性。
- 齐文达雷彬李治源向红军苑希超
- 关键词：脉冲电流磁流体动力学
- 爆磁压缩发生器充电与起爆的触发时序控制
- 2016年
- 为找出爆磁压缩发生器在规定输入种子电流强度下的最佳起爆时间,对使用电容器作为初始能源的爆磁压缩发生器充电与起爆时序控制进行研究.在理论分析的基础上,制作爆磁压缩发生器测试线圈,实验测量了充电电流波形,结果显示:电流超过5kA的脉宽大于170μs.同时,建立爆磁压缩发生器的三维模型,借助仿真软件,对此模型的起爆过程进行数值仿真,得到发生器装药起爆后到短路开关接通所需的时间26μs.最后根据测试线圈充电实验及三维仿真获得的数据,研究确定爆磁压缩发生器的最佳启动时间.
- 黄旭吕庆敖雷彬向红军孟学平
- 关键词：脉冲功率电源爆磁压缩发生器三维仿真
- 脉冲电流对金属射流箍缩电磁力的计算及验证
- 2014年
- 为深入研究被动电磁装甲的防护机理,进行了脉冲电流作用下金属射流受到的箍缩电磁力作用研究。通过频域分析方法得到了脉冲电流在金属射流中的电流密度分布,并结合反趋肤效应现象研究了射流受到的等效表面电磁压强随半径以及电流密度分布的变化规律。通过数值分析表明:脉冲放电的下降沿出现反趋肤效应时,金属射流受到的等效表面电磁压强大于相同电流时出现趋肤效应时的值。通过被动电磁装甲试验验证了脉冲电流产生的箍缩电磁力的作用效果。在注入脉冲电流的情况下,射流在后效靶板上的穿孔直径明显比不加电情况大。上述研究进一步完善了被动电磁装甲对破甲弹的防护机理,对被动电磁装甲的应用具有一定的指导意义。
- 苑希超雷彬李治源齐文达
- 关键词：被动电磁装甲破甲弹
- 弹载爆磁压缩发生器动态电感的计算
- 2017年
- 动态电感在弹载爆磁压缩发生器的设计计算中具有举足轻重的地位。为了解决动态电感的计算问题,将镜像电流模型运用到了某弹载爆磁压缩发生器的电路参数计算中,并进行了详细的推导,编写了一个弹载爆磁压缩发生器动态电感的数值计算程序。代入设计数据计算后,获得了电感变化曲线,分析得出了发生器运行过程中电感变化的阶段性特点,为下步优化设计及试验提供了依据。
- 黄旭吕庆敖雷彬向红军孟学平
- 关键词：脉冲功率电源爆磁压缩发生器电感计算MATLAB
- 被动电磁装甲对斜侵彻射流横向电磁力的仿真分析被引量：1
- 2015年
- 为分析聚能金属射流斜侵彻被动电磁装甲时脉冲大电流对其产生的横向电磁力,建立了聚能金属射流斜侵彻装甲板的几何模型,给出了内、外装甲板上局部坐标系与空间坐标系的转换关系;运用电流丝法建立了装甲板在局部坐标系下的电流丝方程,进而根据毕奥-萨伐尔定律,建立了磁感应强度计算模型和金属射流瞬态受力模型。运用Matlab对所建模型进行了计算,结果表明:在金属射流垂直侵彻状态下,横向电磁力随时间和位置的变化情况与Appelgren的实验结果十分吻合;在金属射流斜侵彻状态下,横向电磁力主要来自于沿电流方向与射流成锐角的装甲板上的电流,电磁力方向垂直于射流且沿射流呈螺旋状改变。
- 曹延杰黄咏芳向红军孙玺菁
- 关键词：被动电磁装甲聚能射流磁感应强度
- 脉冲电流变化对金属射流多物理场特性的影响
- 2018年
- 脉冲电流变化会引起励磁线圈内部磁场改变,基于励磁线圈脉冲电流对金属射流作用的理论分析,采用有限元法进行了电磁–温度–结构多物理场耦合分析,得到了励磁线圈脉冲电流强度和脉冲宽度对准静态金属射流多场分布的影响规律,最后进行了试验验证。结果表明:励磁线圈脉冲电流强度越大,金属射流发生不稳定变形越明显,脉冲电流必须有足够脉冲宽度,才能保证金属射流可靠变形,同时需要精确匹配金属射流产生和脉冲电流加载之间的时序,保证金属射流进入励磁线圈之前,线圈内部已建立足够强的磁场,磁感应强度需大于12T。研究成果对破甲弹威力电磁增强技术发展具有重要意义。
- 孟学平雷彬向红军金龙文孙也尊齐文达
- 关键词：励磁线圈脉冲电流有限元塑性变形
- 装甲结构对被动电磁装甲防护射流性能的影响被引量：2
- 2015年
- 为了实现被动电磁装甲对射流产生更加充分的破坏作用,减小装甲结构设计对射流参数的依赖性,提出了多层板结构被动电磁装甲。通过对多层板装甲等效电路的分析可知,在射流电阻占系统电阻主导的情况下,随着装甲板层数的增加,通过射流和装甲板的脉冲电流将大大提高。同时对多层装甲板电感计算可知,多层装甲板能够有效减小系统电感。通过对射流在多层装甲板间运动规律的分析,建立了脉冲电流对射流作用的数学模型,通过数值计算可知多层装甲板结构能有效减小射流头部和尾部的有效侵彻长度,并增加脉冲电流对射流的作用时间。
- 齐文达雷彬向红军孟学平
- 关键词：被动电磁装甲聚能射流等效电路脉冲电流
