电磁发射技术的发展与问题探讨

阐述电磁发射技术的发展，介绍了系统的结构、优点及目前存在的问题，指出电磁发射技术是综合多种学科的实用技术，它的发展与相应学科的基础研究有着重要的关系。     

电容储能式重接型电磁发射的仿真探究

重接型电磁发射无接触,稳定性好,速度快,适于发射大质量载荷,有望用于轨道交通系统。考虑电感梯度的动态特性,本文对电容储能式重接型电磁发射的电路系统和动态电磁场模型进行了仿真,其结果表明：驱动线圈电流下降时铝板中的涡流和铝板所受轴向力不会立即反向;减小放电回路电阻可提高发射的出口速度。     

发展中的电磁轨道炮

介绍了电磁轨道炮的发展历程和工作原理，对过去20余年影响其武器化过程的关键技术如脉冲功率电源、发射轨道和发射单元作了重点论述。比较了现有各种供电方式的优劣，概括了轨道和发射单元设计时应注意的问题。由于理论研究在相当长的一段时间是电磁轨道发射领域的研究重点，本文从力场模拟、热场模拟和电磁场模拟3个方面作了展开讨论，归纳了理论研究的发展趋势。     

发射波形对瞬变电磁信号观测结果的影响

文中给出了瞬变电磁信号数据采集系统中的发射波形对观测结果的影响。     

基于AHP的电热化学及电磁轨道发射技术综合评价

介绍了电热化学(ETC)及电磁轨道(EMR)两种新概念电发射技术的原理及关键技术.为从定量角度评价ETC、EMR发射技术的综合性能,根据火炮系统分析评价的要求并结合ETC、EMR发射技术的特点,建立了以综合性能评价为目标层,以可用性、战技能力、经济性、可实现性为准则层,以ETC、EMR发射技术为方案层的递阶层次结构评价指标体系.基于层次分析法(AHP)利用1-9比例法给出了各层次指标下的比较判断矩阵,计算了各层次中指标相对于其上层次支配指标的排序权重,得出ETC与EMR两种电发射技术的综合评价的总权重分别为0.547 7和0.452 3,表明现阶段ETC技术的综合性能略优于EMR技术,这与目前的电发射技术的研究状态是相符的.     

透过皮肤的电磁耦合

设计了应用于神经功能恢复微电子植入系统供能模块的电磁耦合模块.通过对印刷电路板(printed circuit broad,PCB)平面螺旋线圈电学参数及其互感耦合的理论分析,确定发射、接收线圈几何参数的取值.首先进行线圈电学参数测试,然后将发射和接收线圈组合成电磁耦合模块,分别在空气和皮肤两种介质条件下进行耦合测试定量实验.实验结果表明:接收电压随发射电压线性变化;发射和接收线圈空间匹配时,相对于空气介质,皮肤介质使接收电压产生更大衰减.发射和接收线圈空间匹配可以增加接收电压;在可实现的发射电压范围内,可以获得所需的接收电压.     

电磁发射制导控制器件强磁场特性分析与离线测试方法

针对电磁发射中脉冲强磁场对制导控制器件的破坏性影响且缺乏重复测试手段的问题,在磁场特性分析的基础上,提出了一种离线测试制导控制器件抗磁场能力的方法。基于电磁发射实际工况,分析给出磁感应强度峰值、磁感应强度变化率和持续时间等综合性能要求;基于系统电路分析、磁场计算建模,提出兼顾磁感应强度峰值和磁感应强度变化率、电源规模以及工作空间的磁场发生装置多目标优化设计方法;并利用有限元仿真对所得设计方案进行验证;最终研制出一套孔径160mm,磁感应强度峰值10.2T、磁感应强度变化率5 487.5T/s并在最大值范围内灵活可调的离线测试装置,实验与仿真结果吻合。该离线测试方法可为电磁发射中制导控制器件在脉冲磁场环境下的保护研究提供灵活高效的测试条件;与原有方式相比,该方法摆脱了发射装置限制,有效降低了成本并提高了测试效率。     

基于灰色模型的电磁轨道发射实验电枢初速分析

为了研究电磁轨道发射系统电枢初速影响因素和电枢转捩的辨识方法,在灰关联熵分析的基础上,分别建立了外场试验数据和内弹道理论计算数据的非线性GM(1,N)灰色模型.通过对模型中驱动系数数值和极性的比较,对影响因素的动态协调性进行了定量分析.结果表明:在电磁轨道发射实验中,对电枢初速促进作用最大的是放电电压,其次是电枢直径;测速靶位置对电枢初速的抑制作用最大,电枢质量次之;电枢质量的权重与电枢转捩之间存在某种内在联系.     

电磁推力轴承的力学特性研究

文中讨论了计入推力盘静态倾斜影响后的电磁推力轴承的力学特性,导出了其静、动特性的系数公式,并结合某涡轮膨胀机的电磁推力轴承进行了实例计算．结果表明,推力盘的静态倾斜对电磁推力轴承的力学特性将产生显著影响,使得电磁推力轴承对系统中的电磁径向轴承产生强烈的耦合作用．该结果可用于五自由度电磁轴承转子系统的机电耦合的动力学分析．     

圆锥电磁轴承耦合特性研究

分析了圆锥电磁轴承的几何耦合效应以及电流耦合效应,推导了圆锥电磁轴承特有的力矩耦合特性,给出了圆锥电磁轴承动力学特性的计算方法。在此基础上,计算了轴承锥角、宽径比以及极角比对圆锥电磁轴承静特性基础解的影响。结果表明,圆锥电磁轴承静态力与轴承宽径比成线性关系,但轴承力矩与宽径比之间是非线性的;圆锥电磁轴承极角比越大,磁极面积越小,轴承静态力以及力矩都会减小。     

电磁发射轨道受指数形态压力的瞬态响应

为提高电磁发射装置的发射精度并降低能耗,考虑轨道弹性基础上黏滞外阻尼和材料应变黏滞阻尼的影响,将某型电磁发射装置的轨道模拟为移动载荷作用下弹性基础的简支梁;采用欧拉梁理论建立梁的力学模型,利用拉普拉斯变换和傅里叶变换等方法,推导出指数形态压力载荷作用下轨道的瞬态响应解析解;运用MATLAB软件分析了不同发射参数作用于轨...     

电磁噪声的产生及防止对策

本文论述了电磁噪声的产生和种类以及耦合噪声的形态与噪声故障的防止对策。举例说明电磁感应故障和控制回路的噪声防止对策,最后介绍防止电源线路传播噪声的措施。     

增强型导弹四极场电磁轨道发射器研究

为满足导弹发射过程中大推力、高能量、特殊电磁环境的实际需求,降低驱动电流量级,提出了整体增强型导弹四极场电磁轨道发射器模型和分段增强型导弹四极场电磁轨道发射器模型。理论分析了2种模型的能量转换效率,结合具体算例进行了对比说明;利用有限元分析法对导轨内电流分布、模型推力性能、发射组件受力特性进行了研究。结果表明：分段增强型的能量转换效率较整体增强型高,且随分段数目的增加而提高;在保护板作用下,2种模型中导轨内电流的邻近效应得以缓解;2种增强模型的推力大小相当,且较基本型均有较大提升,因而在保证所需发射推力的情况下可以减小驱动电流量级;整体增强型中导轨和保护板受力较大,而分段增强型的导轨和保护板受力较小,且其发射过程中存在周期性变化。2种增强模型均不同程度地优化了发射器的发射性能,可为导弹电磁发射工程化实践提供理论指导;分段增强型的综合性能更优于整体增强型。     

电磁发射轨道受余弦函数磁压力作用的瞬态响应

研究影响电磁轨道发射的摩擦阻尼力因素.将电磁发射装置的轨道模拟为移动载荷作用下的弹性基础梁,采用欧拉梁理论建立梁的力学模型,利用积分变换及其逆变换等方法推导出简谐压力作用下轨道的瞬态响应解析解;通过MATLAB数值算例分析得到:弹性系数、粘滞外阻尼系数和摩擦阻尼系数对梁瞬态动力响应产生不同程度的影响.这为今后求解更高阶偏微分方程的初值问题及其改进电磁发射装置的性能提供了理论依据.     

无轴承开关磁阻电机电磁设计探讨

本文根据无轴承开关磁阻电机性能指标,参考相关资料,分析确立了电磁参数设计原则,在参数设计、有限元仿真和结构优化的设计思路和流程的基础上,确立了无轴承开关磁阻电机的基本电磁参数。     

大功率混合储能装置控制策略研究

针对电磁发射装置在连发时其储能电源对电网瞬时功率需求极大、一般电网难以承受的问题,提出了一种新的混合储能方式及其控制策略。该方式将蓄电池与脉冲电容器进行复合储能,采用多组蓄电池串联充电的新型拓扑结构,通过调整电路参数和时序触发控制策略,可以精确控制在不同时刻将多组蓄电池逐步接入电路对脉冲电容器充电,实现了对脉冲电容器的近似恒流充电,使脉冲电容器快速、高效地达到所要求的电压值。仿真与试验结果表明,该混合储能方式合理可行,在时序触发的控制策略下可实现在较短时间内将蓄电池能量传递给脉冲电容器,使功率逐级增大,从而降低网侧的瞬时功率需求。     

基于快响应CAD方法的高速电磁开关阀设计

针对高速电磁开关阀电，磁，机，液的耦合特性及铁磁材料磁化过程的非线性，提出了一种新的耦合计算模型，其中非线性电磁子模型用等效电路和内插函数重新表示，并用迭代方法进行同步计算，可较好地解决各子系统之间的耦合问题和非线性问题，用该方法预测的高速电磁开关阀的性能与实验结果吻合良好，实现了高速电磁驱动元件的快响应设计。     

脉冲电磁缺陷检测融合机理研究

针对铁磁性构件表面和下表面缺陷检测的难题,建立了脉冲电磁检测模型,揭示了表面缺陷和下表面缺陷的脉冲漏磁与脉冲磁阻检测相融合的物理机制。仿真与实验结果表明:铁磁性构件表面缺陷存在漏磁,而下表面缺陷主要体现在脉冲磁阻的变化。对于不同深度的铁磁性构件表面缺陷,GMR传感器拾取的脉冲漏磁响应信号的检测结果线性度更好,灵敏度更高;对于不同深度的铁磁性构件下表面缺陷,双侧检测线圈拾取的脉冲磁阻响应特征值与缺陷深度的变化关系呈近似线性增长关系,区分度较大,检测性能更好。     

耦合与阻尼对人工电磁材料实现电磁诱导透明特性的影响

耦合两振子模型是分析人工电磁材料耦合特性的常用分析模型,它描述了相关参数对吸收谱或透射谱的影响.本文从耦合两振子模型入手,分析了两个重要参数:耦合系数和阻尼对人工电磁材料实现电磁诱导透明现象的影响,计算了吸收谱随这两个参数变化的情况.通过对耦合两振子模型的分析,为人工电磁材料实现电磁诱导透明的分析与设计提供参考.