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电磁炮的工作原理及有限元模拟仿真分析 被引量：1
1
作者 郭艳喜 韩滔 +3 位作者 曾志鹏 马英南 蒋纯志 唐政华 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第2期120-122,164,共4页
相比于传统火炮,电磁炮具有理论初速度不受限制、使用成本低、存储和使用安全等优点,在军事领域有非常重要的应用。在高压物理方面,利用电磁炮还可以对材料的性质、金属成型焊接、碰撞核聚变和磁悬浮列车等进行研究。简述了电磁炮的工... 相比于传统火炮,电磁炮具有理论初速度不受限制、使用成本低、存储和使用安全等优点,在军事领域有非常重要的应用。在高压物理方面,利用电磁炮还可以对材料的性质、金属成型焊接、碰撞核聚变和磁悬浮列车等进行研究。简述了电磁炮的工作原理,并设计了一种简单的二维模型,利用有限元模拟方法对电磁炮相关参数进行了仿真,探讨了电源电压、弹丸质量、储能电容容量等对子弹出射速度的影响,对开展电磁炮工程化应用研究具有指导意义。 展开更多
关键词 电磁炮 特性方程 有限元仿真
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基于遗传算法的电磁炮缓冲器设计方法
2
作者 李明华 曹广群 +4 位作者 薛彦云 陆英健 薛承逾 林亚强 贾雯舒 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期197-203,262,共8页
为满足实战化电磁炮的反后坐需求,根据电磁炮发射的特点设计了一种新型簧液式缓冲器。针对缓冲器的矩形截面圆柱螺旋组合弹簧复进机设计中多参数输入、多目标优化、多边界约束的特点,分析了决定弹簧特性的结构参数与约束边界区间,设计... 为满足实战化电磁炮的反后坐需求,根据电磁炮发射的特点设计了一种新型簧液式缓冲器。针对缓冲器的矩形截面圆柱螺旋组合弹簧复进机设计中多参数输入、多目标优化、多边界约束的特点,分析了决定弹簧特性的结构参数与约束边界区间,设计优化目标函数,并利用改进型遗传算法寻求弹簧结构参数的最优解。结果表明:内外弹簧的剪切强度达标,且外弹簧的径向尺寸减小了25.2%。优化方法适用于结构类似的簧液式缓冲器紧凑化、轻量化设计。研究成果为火炮反后坐装置移植于电磁炮提供了范例。 展开更多
关键词 电磁炮 簧液式缓冲器 复进机 多目标优化 改进型遗传算法
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磁阻型电磁炮磁场原理建模与动力驱动研究
3
作者 王珺 罗配明 《湖北电力》 2023年第6期113-120,共8页
从运动学和电磁力学等多个角度,对磁阻型线圈炮的物理模型进行了较为全面的建模,最终建立了弹丸的动力学模型、驱动线圈的磁场模型,进而得到弹丸在线圈中的全方位受力模型。研究的一大难点在于电磁炮的物理过程极为复杂,参数的变化对弹... 从运动学和电磁力学等多个角度,对磁阻型线圈炮的物理模型进行了较为全面的建模,最终建立了弹丸的动力学模型、驱动线圈的磁场模型,进而得到弹丸在线圈中的全方位受力模型。研究的一大难点在于电磁炮的物理过程极为复杂,参数的变化对弹丸的磁滞现象和趋肤效应的影响。创新性地从弹丸的材料特性出发,探讨弹丸的发射特性。基于建立的弹丸受力模型,研究弹丸速度的运动模型,进而给磁阻型电磁炮的设计提供参考依据,减少实验成本。通过研究不同发射参数对磁阻型电磁炮发射速度的影响,为电磁炮的驱动电路参数的设计提供依据,最后搭建单级磁阻弹射装置进行实验验证。 展开更多
关键词 磁阻型电磁炮 磁化 磁滞现象 MAXWELL MATLAB
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基于Wavelet-CNN的电磁炮过靶信号识别方法
4
作者 田霖浩 杨俊 郭昊琰 《计算机测量与控制》 2023年第4期161-166,共6页
电磁炮测试中,炮口产生强烈的火光信号以及振动等噪声,会严重干扰电枢特征信号的识别处理;为了提升对电枢信号的自动识别率,提出了一种基于小波变换和卷积神经网络(CNN)相结合的电枢信号识别方法;利用小波变换对过靶信号进行小波阈值去... 电磁炮测试中,炮口产生强烈的火光信号以及振动等噪声,会严重干扰电枢特征信号的识别处理;为了提升对电枢信号的自动识别率,提出了一种基于小波变换和卷积神经网络(CNN)相结合的电枢信号识别方法;利用小波变换对过靶信号进行小波阈值去噪,进而重构信号,然后利用CNN提取信号的深层次特征,通过CNN的全连接层输出信号的分类结果;当输入信号为电枢信号时,对其作最大值检测获取电枢信号的特征点;实验结果表明,所提方法对比传统小波阈值滤波法在特征点自动拾取准确率上提升了5.88%;该算法对电磁炮电枢过靶信号的滤波、识别具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 小波变换 小波阈值 卷积神经网络 电磁炮 光幕靶
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小型模拟电磁炮的研究及设计
5
作者 梁伟鄯 谢友慧 王一波 《科技与创新》 2023年第8期14-16,共3页
电磁炮是利用物理学中运动电荷和载流导体在磁场中受到电磁力(即洛伦兹力)作用的基本原理来加速弹丸,以电能为发射能源,利用电磁力推动弹丸出炮口,最终实现弹丸制动并射击目标。以STM32单片机为核心研制了一款小型模拟电磁曲射炮,包括... 电磁炮是利用物理学中运动电荷和载流导体在磁场中受到电磁力(即洛伦兹力)作用的基本原理来加速弹丸,以电能为发射能源,利用电磁力推动弹丸出炮口,最终实现弹丸制动并射击目标。以STM32单片机为核心研制了一款小型模拟电磁曲射炮,包括可控云台、摄像头、激光测距仪、串口显示屏、按键输入、电源模块、电磁线圈炮几个部分,首先通过摄像头获得图像数据,并通过激光测距仪获取距离数据,分析弹丸发射位,再利用可控云台设置发射角度控制炮管以使弹丸击中环形靶。实验结果证明,小型模拟电磁曲射炮可以较为精准、快速地达到设计要求。 展开更多
关键词 电磁炮 STM32 弹丸发射 电磁力
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电容驱动型轨道电磁炮电磁过程的计算机仿真 被引量：36
6
作者 陈庆国 王永红 +1 位作者 魏新劳 张海燕 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期68-71,共4页
为研究电容驱动型型轨道电磁炮的轨道长度选择问题及发射大质量物体的可能性,首先分析电容驱动型型轨道电磁炮发射时的电磁过程,并推导描述电磁过程的方程。在此基础上,利用Simulink建立仿真模型及方案。仿真结果表明,在实际可用的电压... 为研究电容驱动型型轨道电磁炮的轨道长度选择问题及发射大质量物体的可能性,首先分析电容驱动型型轨道电磁炮发射时的电磁过程,并推导描述电磁过程的方程。在此基础上,利用Simulink建立仿真模型及方案。仿真结果表明,在实际可用的电压范围内,电容驱动型轨道电磁炮的轨道长度可选择在15m以内;利用电容驱动型轨道电磁炮可以实现对大质量物体的发射。 展开更多
关键词 电磁炮 电容储能 轨道长度 计算机仿真 电容驱动
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电磁炮发射轨道受指数函数磁压力的变形计算 被引量：16
7
作者 刘文 李敏 +1 位作者 白象忠 张海军 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1336-1340,共5页
为解决电磁炮发射轨道受力变形的精确计算,以利于延长导轨的使用寿命并提高发射精度,将某型电磁炮的发射轨道模拟为移动载荷作用下弹性基础上的简支梁,采用欧拉梁理论建立梁的力学模型,推导出受任意指数函数磁压力控制方程的解析解,改... 为解决电磁炮发射轨道受力变形的精确计算,以利于延长导轨的使用寿命并提高发射精度,将某型电磁炮的发射轨道模拟为移动载荷作用下弹性基础上的简支梁,采用欧拉梁理论建立梁的力学模型,推导出受任意指数函数磁压力控制方程的解析解,改变了长期以来利用均布压力近似代替变力求解问题所造成的误差;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.结果表明,弹性基础的弹性系数、移动载荷的出口速度对梁变形的影响比较显著,阻尼系数、轨道质量的大小对梁变形没有明显的影响.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奠定了理论基础. 展开更多
关键词 电磁炮 发射轨道 欧拉梁 指数函数磁压力 拉格朗日方程 解析解
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电容器储能型轨道电磁炮的理论分析与动态仿真 被引量：11
8
作者 陈庆国 张海燕 +2 位作者 王永红 魏新劳 方崇志 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期23-26,共4页
为分析电容器储能型轨道电磁炮发射过程中的影响因素,介绍了轨道电磁炮的基本原理,建立了电容储能型轨道电磁炮的电路模型,根据此电路模型和电路、电磁场及电动力学原理建立了用于描述轨道电磁炮中电磁过程的微积分方程。同时,建立了用... 为分析电容器储能型轨道电磁炮发射过程中的影响因素,介绍了轨道电磁炮的基本原理,建立了电容储能型轨道电磁炮的电路模型,根据此电路模型和电路、电磁场及电动力学原理建立了用于描述轨道电磁炮中电磁过程的微积分方程。同时,建立了用于分析轨道电磁炮的动态仿真模型。仿真结果表明,被发射体的速度随驱动电容容量的增加而增加,随被发射体的质量增加而下降。 展开更多
关键词 电容储能型轨道电磁炮 电路理论分析 动态仿真
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新概念动能武器—电磁炮 被引量：20
9
作者 李如年 王敬 王海 《中国电子科学研究院学报》 2011年第2期125-129,共5页
电磁炮是现代战争中的一代新概念武器,目前国外的技术发展已达到实用阶段。用物理学中关于电流的磁场、电磁感应和涡流的基本理论对轨道炮、线圈炮、重接炮三种电磁炮的基本原理进行了分析;研究了轨道炮、线圈炮、重接炮的特点、应用前... 电磁炮是现代战争中的一代新概念武器,目前国外的技术发展已达到实用阶段。用物理学中关于电流的磁场、电磁感应和涡流的基本理论对轨道炮、线圈炮、重接炮三种电磁炮的基本原理进行了分析;研究了轨道炮、线圈炮、重接炮的特点、应用前景;探讨了脉冲电源技术、材料技术、发射装置设计等电磁炮关键技术;最后总结了电磁炮的发展现状,展望了未来发展趋势。 展开更多
关键词 电磁炮 轨道炮 线圈炮 重接炮
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电容式电磁炮电源电路的设计与仿真 被引量：12
10
作者 杨玉东 王建新 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期435-437,共3页
通过对脉冲功率电源电路参数和电磁炮参数的分析,建立了两者之间的关系方程并对电源电路进行了设计。通过对典型实例的仿真,验证了电路的可行性。计算和仿真结果表明,采用多组脉冲功率电源驱动电磁炮,能够获得较为理想的弹丸出膛速度。
关键词 电容储能 功率电源 电磁炮
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电磁炮发射原理数值建模与分析 被引量：17
11
作者 杨玉东 王建新 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2008年第4期9-12,共4页
为探寻电磁炮运动参数的变化规律,对等离子电枢运动过程进行了理论分析,建立了电枢速度和电流之间的数学模型。模型中考虑了电枢运动中所受的主要阻力,包括等离子体的粘滞阻力和惰性阻力。另外,通过多次的仿真数据与实验结果比较,选取... 为探寻电磁炮运动参数的变化规律,对等离子电枢运动过程进行了理论分析,建立了电枢速度和电流之间的数学模型。模型中考虑了电枢运动中所受的主要阻力,包括等离子体的粘滞阻力和惰性阻力。另外,通过多次的仿真数据与实验结果比较,选取了能够较好地符合实际电枢运动过程的弧压数据。建立的仿真模型应用于实际系统进行预测,预测结果与试验结果相吻合。 展开更多
关键词 电磁学 电磁炮 等离子电枢 数学模型 仿真
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400kA通流能力的电磁炮俯仰型旋转电连接装置 被引量：2
12
作者 董志强 黄凯 +3 位作者 陈彦辉 任人 刘金钢 李媛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2816-2821,共6页
为探讨开展电磁炮大脉冲电流旋转连接技术研究的必要性,参照美国"Blitzer"电磁炮的结构形式和参数,构建了防空电磁炮A的几何模型。计算结果表明同轴电缆系统产生的最大阻力矩达到6 026.4 N·m,会对随动系统产生严重干扰,... 为探讨开展电磁炮大脉冲电流旋转连接技术研究的必要性,参照美国"Blitzer"电磁炮的结构形式和参数,构建了防空电磁炮A的几何模型。计算结果表明同轴电缆系统产生的最大阻力矩达到6 026.4 N·m,会对随动系统产生严重干扰,说明开展大脉冲电流旋转连接技术研究是必要的。进一步给出一种采用环形电刷的电磁炮俯仰型旋转电连接装置的方案和工作原理,据此方案研制的试验装置通流能力达到了400 k A。这为采用大脉冲电流旋转连接技术解决电磁炮俯仰供电问题提供了试验依据。 展开更多
关键词 电磁炮 防空 大脉冲电流 旋转电连接 俯仰 随动系统 环形电刷
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轨道-线圈复合型电磁炮交叉作用研究 被引量：2
13
作者 刘彦鹏 杨丽佳 +1 位作者 刘振祥 欧阳建明 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期70-74,共5页
研究了轨道-线圈复合型电磁炮的驱动力、轨道-线圈交叉作用及其对系统性能的影响,提出了改进型的四轨复合炮。理论分析与数值计算表明:在普通的双轨复合炮中,交叉作用会使弹丸与炮管间存在较大的横向压力,导致弹丸运动不稳定及产生摩擦... 研究了轨道-线圈复合型电磁炮的驱动力、轨道-线圈交叉作用及其对系统性能的影响,提出了改进型的四轨复合炮。理论分析与数值计算表明:在普通的双轨复合炮中,交叉作用会使弹丸与炮管间存在较大的横向压力,导致弹丸运动不稳定及产生摩擦阻力,而四轨复合炮基本消除了交叉作用的不利影响,系统性能显著优于双轨复合炮。 展开更多
关键词 轨道炮 线圈炮 复合型电磁炮 轨道-线圈交叉作用
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美国的舰载电磁炮研究 被引量：13
14
作者 张建革 刘跃新 路宏伟 《舰船科学技术》 2009年第3期154-159,共6页
回顾了美国电磁发射技术研究的历程,全面分析了美国舰载电磁炮的需求背景、方案确定过程,以及未来美海军舰载电磁炮的目标图像。介绍了舰载电磁炮的关键技术、作战模式和发展进程。对于了解国际舰载电磁炮研究的现状,开展我国新概念舰... 回顾了美国电磁发射技术研究的历程,全面分析了美国舰载电磁炮的需求背景、方案确定过程,以及未来美海军舰载电磁炮的目标图像。介绍了舰载电磁炮的关键技术、作战模式和发展进程。对于了解国际舰载电磁炮研究的现状,开展我国新概念舰炮的研究具有重要的参考和借鉴作用。 展开更多
关键词 海军 电磁发射 舰载电磁炮
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电磁炮炮管振动信号分析及处理方法 被引量：3
15
作者 赵辉 郭利强 +2 位作者 兰国峰 郝慧艳 程日炜 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2021年第7期149-154,共6页
炮管发射振动是影响电磁炮发射稳定性及射击精度的关键因素,获取炮管振动信号有效数据,对优化其发射性能具有重要的意义。在对电磁炮炮管振动信号分析的基础上,提出了采用小波阈值去噪和最小二乘法相结合的信号处理方法来去除振动干扰信... 炮管发射振动是影响电磁炮发射稳定性及射击精度的关键因素,获取炮管振动信号有效数据,对优化其发射性能具有重要的意义。在对电磁炮炮管振动信号分析的基础上,提出了采用小波阈值去噪和最小二乘法相结合的信号处理方法来去除振动干扰信号,通过仿真实验,理论验证了该信号处理方法的有效性;设计测试系统进行振动实测实验,并使用该信号处理方法获得振动有效信号,进一步验证了该方法的有效性和实用性;计算得到炮管振动位移参量,为电磁炮设计、优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 电磁炮 炮管振动信号 小波阈值去噪 信号处理
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电磁炮发射炮管内表面受三次函数分布压力之解析解 被引量：1
16
作者 刘文 王磊磊 +2 位作者 白象忠 李敏 单锐 《燕山大学学报》 CAS 2012年第1期66-72,共7页
解决电磁炮发射炮管受力变形的精确计算,有利于延长炮管的使用寿命并提高发射精度。为此,在三维空间中构建了一个既满足双调和方程,又满足边界条件的应力函数,推导出采用等离子电枢的圆筒电磁炮的炮管受三次函数分布压力作用下的解析解... 解决电磁炮发射炮管受力变形的精确计算,有利于延长炮管的使用寿命并提高发射精度。为此,在三维空间中构建了一个既满足双调和方程,又满足边界条件的应力函数,推导出采用等离子电枢的圆筒电磁炮的炮管受三次函数分布压力作用下的解析解。在REG-III型电磁炮的发射炮管上,通过静态应变测试仪记录发射时炮管的应变值,并与理论计算的结果相比较,二者吻合程度较高。这就为求解各种类型电磁炮炮管受非线性函数分布压力作用时的变形计算以及推动电磁炮的实用化打下了理论基础。 展开更多
关键词 电磁炮 应力函数 解析解 双调和方程
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多功能电磁炮演示仪 被引量：4
17
作者 王喆 闫海青 +1 位作者 钟鼎 王克起 《物理实验》 2008年第3期16-18,共3页
介绍了自制的多功能电磁炮演示仪的工作原理,并详述了利用该仪器演示实验的具体实验过程及注意事项.该演示仪功能多、操作简便,演示效果好.
关键词 电磁炮 抛体运动 安培力
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电容器参数对电磁炮最佳发射初始位置的影响 被引量：1
18
作者 冯霈 雷彬 李治源 《兵工自动化》 2007年第3期I0004-I0004,共1页
弹丸发射初始位置对炮口初速和相应效率的影响通过试验研究。弹丸初始位置定义为弹丸前端与线圈末端间的距离,习惯上把其处于线圈外时效率峰值定义为负。试验选用几组不同的电容器,结果取四组数据的平均值。得出的结论为:随着电容减小,... 弹丸发射初始位置对炮口初速和相应效率的影响通过试验研究。弹丸初始位置定义为弹丸前端与线圈末端间的距离,习惯上把其处于线圈外时效率峰值定义为负。试验选用几组不同的电容器,结果取四组数据的平均值。得出的结论为:随着电容减小,效率峰值与速度峰值的交互作用增加。电压影响速度峰值。电压升高,峰值效率降低。 展开更多
关键词 弹丸发射 初始位置 电容器 电磁炮 电压升高 炮口初速 交互作用 峰值
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电磁炮外弹道仿真分析 被引量：2
19
作者 裴桂艳 张世英 +1 位作者 张俊 李俊杰 《指挥控制与仿真》 2014年第2期105-109,共5页
电磁炮初速高、射程远,其外弹道与常规火炮不同。为获得电磁炮的外弹道数据,采用龙格-库塔法解算弹道方程组,计算不同仿真条件下炮口动能32MJ和64MJ电磁炮的外弹道数据,分析最大射程角和最大射高,研究弹形系数、弹丸初速和主要误差对电... 电磁炮初速高、射程远,其外弹道与常规火炮不同。为获得电磁炮的外弹道数据,采用龙格-库塔法解算弹道方程组,计算不同仿真条件下炮口动能32MJ和64MJ电磁炮的外弹道数据,分析最大射程角和最大射高,研究弹形系数、弹丸初速和主要误差对电磁炮外弹道特性的影响。结果表明,电磁炮弹丸初速提高,弹道系数减小,射程增加。仿真结果可为电磁炮的指标选择提供技术参考。 展开更多
关键词 电磁炮 外弹道 仿真 射程 射高 初速
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电磁炮多路脉冲大电流测试系统设计 被引量：1
20
作者 单体强 陈雷 赵志宁 《测控技术》 CSCD 北大核心 2013年第2期36-38,41,共4页
为满足电磁炮多路瞬态脉冲大电流测试需求,以罗果夫斯基线圈为传感器,以PXI高性能数据采集卡和嵌入式控制器为硬件核心,以LabWindows/CVI为虚拟仪器软件开发平台,采用多线程技术设计并实现了多通道脉冲大电流测试系统,并通过数据库实现... 为满足电磁炮多路瞬态脉冲大电流测试需求,以罗果夫斯基线圈为传感器,以PXI高性能数据采集卡和嵌入式控制器为硬件核心,以LabWindows/CVI为虚拟仪器软件开发平台,采用多线程技术设计并实现了多通道脉冲大电流测试系统,并通过数据库实现测试数据的管理。实际应用表明系统实时性高、准确可靠,具有较高的安全性和良好的可扩展性。 展开更多
关键词 电磁炮 脉冲大电流测试 虚拟仪器 多线程技术
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