MC-1型柱面内爆磁通量压缩发生器技术(简称MC-1技术)是一种将炸药爆轰产生的高能量密度化学能转化成超强电磁能的动态加载技术,基于该原理的MC-1多级装置可以产生超高磁场和超高压力,具有等熵性好、加载压力高、温升低等显著特点,目前已经逐渐成为研究强磁场物理、材料合成以及高压相变的重要实验工具。复合多层密绕螺线管套筒作为多级MC-1装置的核心构件,其力学和电磁性质对整个内爆压缩过程的结果十分重要,套筒尺寸参数及材料选择会直接影响到加载效果。本文针对复合多层密绕螺线管的特殊几何构型,将通电情况下螺线管在电磁作用下的变形结果模型加入到有限元动力分析程序LS-DYNA中。利用数值模拟的方法探究复合密绕螺线管在内爆冲击和电磁载荷共同加载的情况下的动态响应过程及其界面不稳定性的发展。全文主要内容如下:第一章主要介绍了磁通量压缩装置的工作原理、发展历程以及现阶段国内外的研究现状。同时也对目前复合材料的动态损伤力学特性研究方法进行了部分调研,分析总结功能型复合材料在数值模拟分析中需要注意的问题以及相应的方法,明确全文的工作内容和工作重点。第二章通过对复合密绕螺线管结构的详细介绍,阐明其在内爆磁通量压缩过程中的作用,对复合密绕螺线管套筒的制作工艺进行了详细的分析,明确了生产过程中易产生误差的工艺步骤。对无法通过工艺改进减小的误差进行记录,在后续的数值模拟过程中进行误差分析。并针对内爆磁通量压缩过程的特点,提出高速冲击螺线管金属-环氧混合层的二维模型,为套筒内爆压缩动态响应分析提供参数参考。第三章对复合密绕螺线管套筒进行三维瞬态磁场分析,用数值模拟的方法得到实验工况激励参数下套筒内部的初始磁场数值以及分布情况,提取套筒螺旋层和回流层的洛伦兹力数值作为炸药内爆压缩套筒数值模拟过程中的初始条件。并分析套筒加工过程中存在的误差对实验结果的具体影响。第四章使用LS-DYNA软件建立复合密绕螺线管套筒内爆压缩的有限元模型,实现套筒内爆动态响应过程分析;同时基于第二、三章的结果,在模型基础上加载电磁力时程曲线,修改复合材料部分材料参数,分别从轴向和径向分析了一二级套筒的内爆压缩过程。探究MC-1装置装配误差、复合套筒建模方式等一系列因素改变对最终数值实验结果的影响。第五章总结全文的主要结论,分析研究方法的特点和不足,对下一步工作提出展望。