大载荷下电磁轨道炮身管的结构参数分析

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本文根据弹塑性力学、材料力学、振动力学的相关理论,结合结构分析理论,应用有限元分析方法对电磁轨道炮身管的静态和动态响应进行研究。在介绍了电磁炮的发射原理和最近的发展情况基础上,首先建立了电磁轨道炮的平面模型,采用有限元法对二维磁场进行了分析,得出了电磁力的分布;在这个基础上对二维结构的静载荷进行了耦合分析和接触分析,得出了不同载荷分布对电磁轨道炮身管的变形和应力的影响;然后,建立了身管的三维模型,对身管加载预紧力,进行了有预应力的模态分析和无预应力的模态分析,得到了这两种分析的固有频率,并研究了预应力对电磁轨道炮固有频率的影响,并运用动力学仿真分析,得出了身管内铜导轨在动载荷的作用下,位移、应力等随时间变化的规律,研究了在动载荷作用下阻尼系数对身管振动的影响,为以后的研究提供了依据;最后模拟了弹丸穿过身管的过程,分析了以不同电磁推力加速弹丸,电磁轨道炮身管的径向位移,得到了引起身管振动的电磁推力范围,为以后的改进提供了参考。
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