电磁炮发射轨道受不同函数磁压力作用时的变形计算

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电磁炮作为一种全新概念的武器,其技术不仅在军事领域,同时在航空、航天、交通运输、工业生产、科学研究等领域具有不可估量的应用前景。为此,解决电磁炮发射轨道受力变形的精确计算,有利于延长导轨的使用寿命并提高发射精度。作为高技术高精度的电磁发射装置,工程上要求对其进行精确地理论分析与计算。对工程实际问题的解析解通常是利用均布压力近似代替变力,结果所造成的误差,是阻碍其尚未实际应用的主要问题之一。论文主要内容如下:首先,介绍了课题的背景和研究意义、国内外电磁发射装置的发展概况,以及电磁轨道发射装置的工作原理,并将电磁发射装置的轨道模拟为移动载荷作用下的弹性基础上的简支梁,考虑阻尼力的因素,采用欧拉梁理论构建梁的数学模型。其次,将电磁发射装置的轨道模拟为移动载荷作用下弹性基础梁,利用分离变量法和计入阻尼力的拉格朗日方程,分别推导出简支梁受指数函数、对数函数和二次函数分布压力时的控制方程的解析解。最后,运用MATLAB软件对弹性基础的弹性系数、阻尼系数、轨道质量和载荷的出口速度对梁变形的影响进行了数值分析,并利用ANSYS软件对导轨在不同参数下的形变进行了仿真分析,结果表明与理论计算在整体上形变的趋势是相一致的。以上研究结果为求解电磁炮发射轨道受任意函数的磁压力作用时的变形以及推动电磁炮的实用化打下了基础。
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