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电磁发射技术是在发射理论和发射技术发展上的一次飞跃。它具有发射速度高、加速时间短、能量释放易于控制等普通发射技术不可比拟的优点。在电磁轨道发射过程中,存在着力、电、热等多重作用,系统的性能受很多因素影响。因此,对电磁轨道发射装置中一些部件工作状态的研究是需要的,也是有意义的。发射轨道的工作状态是影响发射精度和发射效率的重要因素。对发射轨道变形和内力弯矩的计算方法的研究可以为发射轨道的刚度和强度设计提供理论依据。 本文将在工作状态下的电磁发射轨道简化成弹性基础梁,采用模型简化的方法分别求出在线电流元、面电流元和体电流元形式下,电枢的磁感应强度和电磁力方程,绘出相应曲线,并求出了两个轨道之间的相互作用力;然后,应用热力学知识求出了电枢由于电热效应产生的热膨胀量,进而求出电枢对发射轨道的作用力。应用初参数法,分别得到了轨道在两端简支、一端固定一端自由和一端固定一端简支3种约束下的挠度及弯矩方程,绘出了发射轨道变形和内力弯矩分布曲线。同时应用 ANSYS软件对其进行数值分析,并与理论分析结果进行了比较。 通过研究可知:电枢上的磁感应强度和电磁力在不同的电流元模型下,只是在数值上有所不同,变化规律基本相同;两个轨道之间的斥力随电枢运动距离变化,在轨道末端达到最大值;电枢运动过程中,挠度最大值通常出现在电枢前方。影响发射轨道变形及内力弯矩的因素除了弹性基础模量和轨道之间的相互作用力外,电枢作用在轨道上力的大小是重要的因素。 本文的研究结果可供电磁发射轨道的强度和刚度设计时参考。