基于电流丝法的多级线圈发射装置滑差与线圈匝数匹配特性研究

1

作者 王启鉴 赵文龙 +2 位作者 牛小波 胡元潮 黎鹏 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期300-306,共7页

同步感应线圈炮(SICG)作为一种新概念动能武器,多场耦合和极端冲击相互作用的复杂电磁环境使其运行受多个因素的影响,而电磁发射时产生的线圈本体温升已成为限制发生器发射效率和使用寿命的主要因素之一。针对此问题,以单级同步感应线... 同步感应线圈炮(SICG)作为一种新概念动能武器,多场耦合和极端冲击相互作用的复杂电磁环境使其运行受多个因素的影响,而电磁发射时产生的线圈本体温升已成为限制发生器发射效率和使用寿命的主要因素之一。针对此问题,以单级同步感应线圈炮为研究对象,建立了基于电流丝法(CFM)的模型和有限元“场-路”耦合计算模型,分别对比分析了2种模型的发射效率及影响因素;研究了不同结构参数对电枢温升和加速度的影响规律,阐明了高速发射器滑差与匝数匹配关系;针对7级和25级同步感应线圈炮进行仿真验证,仿真结果表明:采用适当的线性分布滑差可以在一定程度上将加速度反向,从而使得电枢在炮管的加速过程更加平稳,实现对电枢发射速率与方向的精确控制。相关研究结论可为同步感应线圈发射器的结构设计以及高效运行提供参考。 展开更多

关键词 多级线圈发射器 电流丝法 滑差 线圈匝数

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砷化镓光导开关中的有效电流丝段

2

作者 刘鸿 郑理 +3 位作者 杨维 朱晓玲 戴松晖 杨洪军 《成都大学学报（自然科学版）》 2016年第2期134-136,共3页

分析了高增益砷化镓光导开关中电流丝(即流注)顶端1ps的光生载流子密度分布.提出了"有效电流丝段"的概念,导出了有效电流丝段的光致电离效应公式,揭示了电流丝顶部前面最大光生载流子密度只随着电流丝半径变化的规律.

关键词 砷化镓光导开关 有效电流丝段 光致电离效应 电流丝半径

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改进电流丝法及其在感应线圈炮场路结合分析中的应用 被引量：12

3

作者 刘守豹 阮江军 +2 位作者 彭迎 张亚东 张宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第30期128-134,共7页

对线圈炮路方法——电流丝法进行了修改,通过对激励线圈进行剖分提高了等效网络中的互感计算精度,使电流丝法能够更准确地分析线圈炮的性能。为了验证修改后电流丝法的有效性并对线圈炮的电磁暂态进行研究,将电流丝模型计算得到的激励... 对线圈炮路方法——电流丝法进行了修改,通过对激励线圈进行剖分提高了等效网络中的互感计算精度,使电流丝法能够更准确地分析线圈炮的性能。为了验证修改后电流丝法的有效性并对线圈炮的电磁暂态进行研究,将电流丝模型计算得到的激励线圈电流加载到对应的场模型中,实现对线圈炮的场路结合分析。线圈炮的场模型基于三维组合网格法建立,组合网格法使用2套网格分别离散静止和运动区域,2套网格之间没有拓扑约束从而克服了常规有限元法在处理运动导体涡流场问题时需要重剖分的麻烦。通过电流丝法改进前后场路结合法计算结果的对比可知,对激励线圈进行剖分可以提高场分析和路分析结果的一致性。提出的场路结合法使感应线圈炮的精细化分析成为可能。 展开更多

关键词 感应线圈炮 电流丝法 组合网格法 场路结合 运动导体涡流场

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基于电流丝法的多级同步感应线圈炮电枢温升计算 被引量：4

4

作者 牛小波 刘开培 +2 位作者 张亚东 周亮 令狐选霞 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期214-221,共8页

针对同步感应线圈炮常用的导体圆筒式电枢,结合电流丝法,建立了电枢温升计算模型;通过搭建三级同步感应线圈炮试验平台,验证了计算模型的正确性,并分析了电枢材料和剖分设置对电枢温升计算的影响。结果表明:发射过程中电枢的最高温升位... 针对同步感应线圈炮常用的导体圆筒式电枢,结合电流丝法,建立了电枢温升计算模型;通过搭建三级同步感应线圈炮试验平台,验证了计算模型的正确性,并分析了电枢材料和剖分设置对电枢温升计算的影响。结果表明:发射过程中电枢的最高温升位于其底部外侧,电枢前端也有较高温升;当调节载荷使铜、铝电枢等质量时,前者的温升虽然更高,但温升对其发射效率的影响却小于后者,这是因为铜的电阻率温度系数小于铝;电枢的剖分设置对电枢温升的计算的影响比较明显。因此从电枢温升对发射过程的影响来看,铜电枢比铝电枢更适合用于高速发射。 展开更多

关键词 同步感应线圈炮 温升 电流丝法 电枢

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砷化镓光导开关中电流丝的辐射复合系数研究 被引量：1

5

作者 郑理 刘鸿 《成都工业学院学报》 2013年第2期10-12,共3页

应用统计物理方法研究了砷化镓光导开关中电流丝(即流注)的辐射复合系数。通过分析砷化镓光导开关中电流丝一端的自发辐射光谱,依据简单平均法和归一化条件,确定了电流丝辐射波长为890 nm的辐射复合系数为0.118 2,与相关实验测量吻合。

关键词 光电子学 砷化镓光导开关 电流丝 辐射复合系数

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目标函数对电流丝模型识别等离子体边界的影响

6

作者 刘莉 袁保山 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期239-245,共7页

根据等离子体边界附近的磁场测量信号,利用电流丝模型快速识别了等离子体的边界。介绍了该模型的基本原理,并重点研究了目标函数的选择对快速识别等离子体边界的影响。

关键词 电流丝模型 目标函数 边界识别 条件极值

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砷化镓光导开关中电流丝875nm辐射的光致电离效应

7

作者 郑理 刘鸿 《成都工业学院学报》 2016年第2期61-62,74,共3页

研究高增益砷化镓光导开关中875 nm自发辐射产生的载流子密度分布特征。导出电流丝一端875 nm辐射的光致电离效应规律,计算电流丝一端875 nm自发辐射产生的载流子密度。计算结果表明：紧邻电流丝顶部处的光生载流子密度最大。比较发现87... 研究高增益砷化镓光导开关中875 nm自发辐射产生的载流子密度分布特征。导出电流丝一端875 nm辐射的光致电离效应规律,计算电流丝一端875 nm自发辐射产生的载流子密度。计算结果表明：紧邻电流丝顶部处的光生载流子密度最大。比较发现875 nm自发辐射的最大光生载流子密度大于890 nm自发辐射的最大光生载流子密度至少1个数量级,但是小于电流丝内载流子密度1~2个数量级。 展开更多

关键词 光电子学 砷化镓光导开关 电流丝 光生载流子密度

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电流丝法在电磁成形线圈电流和工件电磁力计算中的应用 被引量：22

8

作者 黎镇浩 曹全梁 +2 位作者 赖智鹏 韩小涛 李亮 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第18期4181-4190,共10页

电磁成形系统中线圈放电电流和工件电磁力的精确求解对于探究工件的动态变形行为及优化电磁参数至关重要。目前有限元法被广泛用于计算上述两个参数,但在电磁场-结构场耦合计算的过程中,当工件存在大/复杂变形时易引起空气网格畸变,进... 电磁成形系统中线圈放电电流和工件电磁力的精确求解对于探究工件的动态变形行为及优化电磁参数至关重要。目前有限元法被广泛用于计算上述两个参数,但在电磁场-结构场耦合计算的过程中,当工件存在大/复杂变形时易引起空气网格畸变,进而导致电磁计算精度低、收敛性差及计算耗时长等问题。为此,基于电流丝法研究电磁成形线圈电流和工件电磁力的求解方法,并以COMSOL有限元数值分析结果为基准对比分析传统型和改进型电流丝法的求解性能。研究表明,所提出的改进型电流丝法因对线圈各匝导线进行了细分而显著提升了等效电路模型中丝单元互感及互感梯度的计算精度,进而能更准确地反映趋肤效应下的线圈电流和工件电磁力分布特征。在此基础上,探究改进型电流丝法在不同放电频率、导线尺寸及工件形状等条件下的参数求解性能,进一步验证了所提方法在电磁成形系统中的有效性和适用性。 展开更多

关键词 电流丝法 放电电流 电磁力 电磁成形 脉冲强磁场

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改善高压FRD结终端电流丝化的新结构 被引量：1

9

作者 吴立成 吴郁 +4 位作者 魏峰 贾云鹏 胡冬青 金锐 査祎影 《电子科技》 2013年第10期98-100,104,共4页

动态雪崩问题是影响高压硅功率二极管如高压快恢复二极管(FRD)坚固性的一个主要因素。文中通过仿真计算,比较了高压FRD两种不同终端结构的动态雪崩特性。结果表明,横向变掺杂2(VLD)终端结构的动态雪崩耐量比结终端延伸(JTE)结构更优。... 动态雪崩问题是影响高压硅功率二极管如高压快恢复二极管(FRD)坚固性的一个主要因素。文中通过仿真计算,比较了高压FRD两种不同终端结构的动态雪崩特性。结果表明,横向变掺杂2(VLD)终端结构的动态雪崩耐量比结终端延伸(JTE)结构更优。为改善后者动态雪崩过程中结终端处的电流丝化问题,文中提出改用P+/P阳极结构中的P型缓冲层做介于有源区与终端区之间的电阻区。仿真结果表明,相应的电流丝化问题可得到显著缓解。 展开更多

关键词 快恢复二极管 动态雪崩 电流丝 终端结构

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砷化镓光导开关中电流丝的自发辐射效应 被引量：4

10

作者 刘鸿 郑理 +3 位作者 阮成礼 杨洪军 杨维 郑勇林 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2014年第1期49-54,共6页

应用统计物理方法研究了高增益砷化镓光导开关中电流丝的自发辐射效应.导出了高增益砷化镓光导开关中电流丝的自发辐射规律,在砷化镓样品中引入复合辐射强度与辐射的波长分布函数的概念,近似确定了高增益砷化镓光导开关中电流丝的平均... 应用统计物理方法研究了高增益砷化镓光导开关中电流丝的自发辐射效应.导出了高增益砷化镓光导开关中电流丝的自发辐射规律,在砷化镓样品中引入复合辐射强度与辐射的波长分布函数的概念,近似确定了高增益砷化镓光导开关中电流丝的平均辐射复合系数为(883 nm)≈0.1125,导出了各辐射波长的辐射复合系数与平均辐射复合系数之间的关系,验证了峰值波长为890 nm的光输出能量与实验观察结果吻合,在理论上揭示了电流丝顶部的光生载流子密度的分布规律.结果表明:电流丝的体积面积比值和电流丝内平均载流子密度是影响电流丝辐射效应的两个主要因素,波长876 nm的辐射在紧邻电流丝顶部产生的最大载流子密度具有主导作用,最大光生载流子密度比电流丝内平均载流子密度小1–2个数量级. 展开更多

关键词 砷化镓光导开关 电流丝 辐射定律 辐射复合系数 载流子密度分布

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砷化镓光导开关中电流丝的自发辐射能量分析 被引量：3

11

作者 刘鸿 郑理 +3 位作者 杨洪军 杨维 郑勇林 朱晓玲 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2013年第9期180-184,共5页

研究了高增益砷化镓光导开关中电流丝的自发辐射能量。从砷化镓光导开关中电流丝的非平衡载流子复合出发,导出了电流丝的自发辐射能量公式,建立了电流丝自发辐射的理论模型。在电流丝达到稳定状态的条件下,计算了电流丝一端的辐射波长为... 研究了高增益砷化镓光导开关中电流丝的自发辐射能量。从砷化镓光导开关中电流丝的非平衡载流子复合出发,导出了电流丝的自发辐射能量公式,建立了电流丝自发辐射的理论模型。在电流丝达到稳定状态的条件下,计算了电流丝一端的辐射波长为875nm和四个峰值波长的自发辐射能量,其中峰值波长890nm的最大光输出能量与实验观察结果吻合,合理解释了电流丝的自发辐射现象,对应用这个模型计算其他辐射波长的光输出能量给予了支持,为进一步深入定量分析电流丝辐射的光致电离效应奠定了基础。 展开更多

关键词 光电子学 砷化镓光导开关 电流丝 自发辐射

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用可移动电流丝方法重建HL-2A等离子体边界的研究 被引量：1

12

作者 游天雪 袁保山 李芳著 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期5323-5329,共7页

根据Shafranov电流密度矩理论,给出了用可移动电流丝方法重建HL-2A装置等离子体边界的具体计算方法,研究了用可移动电流丝方法(VCF法)重建边界的可行性.VCF法与固定电流丝方法(FCF法)和有限电流元法(FCE法)相比,最大的优点就是用1—3个... 根据Shafranov电流密度矩理论,给出了用可移动电流丝方法重建HL-2A装置等离子体边界的具体计算方法,研究了用可移动电流丝方法(VCF法)重建边界的可行性.VCF法与固定电流丝方法(FCF法)和有限电流元法(FCE法)相比,最大的优点就是用1—3个可移动电流丝就可以准确地重建位置和小半径快速变化的等离子体位形,这正好弥补了FCF法的不足.将可移动电流丝方法和FCF法相结合,可以实现全程等离子体放电的边界实时显示和等离子体的位形控制. 展开更多

关键词 可移动电流丝方法 边界识别

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基于电流丝法的并联线圈电流计算

13

作者 张为杰 阮江军 张亚东 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期826-830,共5页

计算了一个同轴三绕组并联线圈在脉冲电容电源激励下的电流波形.首先采用电流丝模型使研究对象精细化,在此基础上计算线圈电感大小,然后在Matlab中编程求解施加激励后的电流波形,最后在Ansoft软件中建立相同模型求解其电流加以验证,得... 计算了一个同轴三绕组并联线圈在脉冲电容电源激励下的电流波形.首先采用电流丝模型使研究对象精细化,在此基础上计算线圈电感大小,然后在Matlab中编程求解施加激励后的电流波形,最后在Ansoft软件中建立相同模型求解其电流加以验证,得到两者电流波形一致,幅值大小在可接受的范围内,证明本方法在显著提高计算速度的基础上,计算结果可靠. 展开更多

关键词 并联线圈 电感计算 电流丝模型法 电流计算

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沿面闪络和丝状电流对光电导开关的损伤机理 被引量：3

14

作者 马湘蓉 施卫 +1 位作者 薛红 纪卫莉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期129-135,共7页

通过对电极间隙为3mm和8mm半绝缘GaAs光电导开关损伤实验研究发现,引起开关损伤的主要机制是沿面闪络和丝状电流。沿面闪络是在高偏置电压条件下GaAs材料在热传导过程中表现的熔化?再结晶现象,对开关造成了致命性损伤;而丝状电流是开关... 通过对电极间隙为3mm和8mm半绝缘GaAs光电导开关损伤实验研究发现,引起开关损伤的主要机制是沿面闪络和丝状电流。沿面闪络是在高偏置电压条件下GaAs材料在热传导过程中表现的熔化?再结晶现象,对开关造成了致命性损伤;而丝状电流是开关在非线性工作模式下由于存在负微分电导效应(NDC),形成的高浓度电子?空穴等离子体通道,芯片内产热和冷却之间达到了动态平衡,开关处于光控预击穿状态,存在可恢复性和不可恢复性两类损伤。 展开更多

关键词 半绝缘GaAs光电导开关 沿面闪络 丝状电流 损伤

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用丝电流方法快速识别HL-2A等离子体边界

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作者 李强 宋显明 +5 位作者 张锦华 杨青巍 李芳著 罗萃文 毛苏英 潘莉 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期181-185,共5页

利用等离子体外部测量的磁场信号,使用丝电流方法对HL 2A等离子体边界进行了快速识别。介绍了该方法的原理、相关的测量系统配置和该程序的研制进展。对识别结果进行了讨论。

关键词 丝电流法 边界识别 HL-2A等离子体 偏滤器

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细丝大电流MAG焊接机理 被引量：4

16

作者 华爱兵 殷树言 +2 位作者 陈树君 白韶军 张晓亮 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第16期142-147,共6页

借助高速摄像机研究不同保护气氛下(98%Ar+2%O2、T.I.M.E.气体、80%Ar+20%CO2)细丝大电流MAG焊的电弧形态及熔滴过渡特征,并在此基础上通过分析液锥和焊接电弧的受力情况,建立液锥的运动模型,同时指出液锥与焊接电弧的空间位置关系以及... 借助高速摄像机研究不同保护气氛下(98%Ar+2%O2、T.I.M.E.气体、80%Ar+20%CO2)细丝大电流MAG焊的电弧形态及熔滴过渡特征,并在此基础上通过分析液锥和焊接电弧的受力情况,建立液锥的运动模型,同时指出液锥与焊接电弧的空间位置关系以及这两者的运动相关性。研究结果表明,细丝大电流MAG焊的液锥运动属于自磁旋转,即液锥在电极磁场力和电弧力的作用下偏离焊丝轴线一定角度并绕焊丝轴线高速旋转。液锥偏角的相对大小由电弧烁亮区包覆液锥的面积决定,当电弧烁亮区包覆液锥的面积增大时,液锥偏角反而变小,焊接过程的稳定性增强。驱动电弧高速旋转的力是由液锥磁场提供的,电弧偏角及其旋转角速度分别与液锥偏角和液锥旋转角速度密切相关。 展开更多

关键词 细丝大电流 MAG 焊 电极磁场力 液锥

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非线性工作模式下GaAs开关的丝状电流成因

17

作者 彭晓进 《安康学院学报》 2012年第4期85-87,共3页

从GaAs开关的非线性工作模式各类性质出发,详细分析了高倍增模式下工作的电流丝现象。通过实验分析提出了形成丝状电流所需的两个条件:一个是载流子密度不能小于1017cm-3,另一个是电场大于250kV/cm。在此基础上,基于光激发电荷畴理论,... 从GaAs开关的非线性工作模式各类性质出发,详细分析了高倍增模式下工作的电流丝现象。通过实验分析提出了形成丝状电流所需的两个条件:一个是载流子密度不能小于1017cm-3,另一个是电场大于250kV/cm。在此基础上,基于光激发电荷畴理论,理论计算了丝状电流所需两个条件并分析了丝状电流持续向前发展的原因,此结果与实验相吻合。 展开更多

关键词 非线性模式 砷化镓 光电导开关 丝状电流

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细丝大电流MAG焊的熔滴过渡机制 被引量：6

18

作者 华爱兵 殷树言 +2 位作者 陈树君 白韶军 张晓亮 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期93-96,共4页

借助高速摄像分析了两种常规混合气体(80%Ar+20%CO2和98%Ar+2%O2)保护的细丝大电流MAG焊的基本特点,研究了焊丝伸出长度和保护气体成分对第二临界电流的影响规律,揭示了细丝大电流MAG焊的熔滴过渡机制.同时详细地分析了离心破断过渡、... 借助高速摄像分析了两种常规混合气体(80%Ar+20%CO2和98%Ar+2%O2)保护的细丝大电流MAG焊的基本特点,研究了焊丝伸出长度和保护气体成分对第二临界电流的影响规律,揭示了细丝大电流MAG焊的熔滴过渡机制.同时详细地分析了离心破断过渡、混合过渡和旋转短路过渡的产生条件和形成过程.并指出了80%Ar+20%CO2气体保护的细丝大电流MAG焊之所以无法应用的根本所在,从而确立了98%Ar+2%O2气体保护的细丝大电流MAG焊实现高效化焊接的可行性. 展开更多

关键词 细丝大电流活性气体保护焊 第二临界电流 离心破断过渡 旋转短路过渡

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非线性GaAs光导开关丝状电流的快速导通特性研究

19

作者 彭晓进 《价值工程》 2012年第17期16-17,共2页

本文基于气体放电理论和光激发电荷畴模型,用半导体流注模型解释了高功率GaAs存在的丝状电流现象,并讨论其形成的物理过程。同时指出,载流子浓度和流注发生区域中电场要满足流注发生所需阈值条件。基于此流注模型,分析了丝状电流的快速... 本文基于气体放电理论和光激发电荷畴模型,用半导体流注模型解释了高功率GaAs存在的丝状电流现象,并讨论其形成的物理过程。同时指出,载流子浓度和流注发生区域中电场要满足流注发生所需阈值条件。基于此流注模型,分析了丝状电流的快速导通特性,并用理论计算丝状电流的速度,此理论结果与实验相符。 展开更多

关键词 非线性模式 光电导开关 GAAS 丝状电流

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什么是“电流细丝”现象?

20

作者 郑媛 《电气技术》 2006年第5期113-113,共1页

关键词 电流细丝 功率器件 电力半导体器件 门极关断晶闸管 双极晶体管 现象 失效机制 双极型 双极器件 电流密度

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