電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的機(jī)電耦合非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)是一種先進(jìn)的電磁彈射裝置，該裝置具有速度快、精度高、射程遠(yuǎn)、威力大、體積小、重量輕、運(yùn)行和維修費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)，但在發(fā)射過(guò)程中存在著機(jī)械和電磁力共同作用下的非線(xiàn)性耦合振動(dòng)，影響該裝置的動(dòng)態(tài)性能和發(fā)射精度。因此，對(duì)電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的機(jī)電耦合非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)問(wèn)題開(kāi)展研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文建立了電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)電磁導(dǎo)軌的非線(xiàn)性自由振動(dòng)、強(qiáng)迫振動(dòng)和參數(shù)振動(dòng)等問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，本文主要包括以下

2、內(nèi)容：
　　推導(dǎo)了電磁導(dǎo)軌所受的電磁力計(jì)算公式，根據(jù)導(dǎo)軌所受電磁力隨系統(tǒng)參數(shù)的變化情況，給出了電磁力的回歸公式；同時(shí)對(duì)電系統(tǒng)的耦合振蕩進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：在一定條件下，電系統(tǒng)很小的電壓波動(dòng)可能導(dǎo)致導(dǎo)軌上很大的動(dòng)態(tài)電磁力。
　　建立了電磁導(dǎo)軌的機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)模型，利用L-P法求得了系統(tǒng)非線(xiàn)性自由振動(dòng)時(shí)域響應(yīng)的近似解析解和振動(dòng)頻率方程，分析了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和固有頻率隨系統(tǒng)參數(shù)的變化規(guī)律。結(jié)果表明：為了滿(mǎn)足精度要求，位移變化引起

3、的動(dòng)態(tài)電磁力泰勒展開(kāi)式需取到三階非線(xiàn)性項(xiàng)。
　　建立了電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)在電流和速度兩種激勵(lì)下的動(dòng)力學(xué)方程式，運(yùn)用小參數(shù)法求解了電磁導(dǎo)軌的受迫振動(dòng)微分方程，研究了當(dāng)激勵(lì)頻率遠(yuǎn)離和接近固有頻率時(shí)電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，討論了臨界速度對(duì)導(dǎo)軌動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響規(guī)律，分析了電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的受迫振動(dòng)特性。結(jié)果表明：在大電流、小間距、導(dǎo)軌高度、寬度和剛度較小時(shí)，非線(xiàn)性因素對(duì)電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響不可忽略。
　　建立了電磁軌道發(fā)射