基于電磁感應(yīng)定律討論了小口徑異形線圈炮的工作原理。針對(duì)早期小口徑異形線圈炮匯流端電流過大、應(yīng)力分布不均勻,易造成匯流端局部斷裂的問題,利用Ansys和Abaqus軟件進(jìn)行仿真分析,并對(duì)匯流端結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果表明,優(yōu)化后匯流端電流分布更加均勻,各薄弱點(diǎn)應(yīng)力均在安全閾值內(nèi),滿足了設(shè)計(jì)的裕度要求。

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【部分圖文】：

圖1傳統(tǒng)線圈炮工作原理圖

傳統(tǒng)線圈炮的工作原理（見圖1）如下：炮管由許多等口徑線圈構(gòu)成，電樞上嵌有線圈，當(dāng)炮管的第一個(gè)線圈因輸送脈沖或交變強(qiáng)電流而形成磁場時(shí)，電樞上的線圈感應(yīng)而產(chǎn)生電流，磁場與電流相互作用，推動(dòng)電樞前進(jìn)；電樞到達(dá)第二個(gè)線圈時(shí)向第二個(gè)線圈供電，又推動(dòng)電樞前進(jìn)；第三個(gè)、第四個(gè)線圈……直至最后一....

圖2小口徑異形線圈炮的雙螺旋纏繞線圈

所研究小口徑異形線圈炮的驅(qū)動(dòng)線圈為雙螺旋纏繞線圈（見圖2）。其電樞上無加載線圈。當(dāng)通過相反方向的脈沖電流時(shí)，異形線圈炮的軸向和圓周切向同時(shí)產(chǎn)生磁場。與傳統(tǒng)線圈炮相比，該異形線圈炮的優(yōu)點(diǎn)在于：當(dāng)電樞以非中心軸線進(jìn)入雙螺旋結(jié)構(gòu)中時(shí)，圓周切向磁場和軸向磁場交替變化，且相互作用，既能讓電....

圖3早期小口徑異形線圈炮的匯流端結(jié)構(gòu)模型

小口徑異形線圈炮匯流端的材料為高純銅T2，楊氏模量E=110GPa，泊松比u=0.35，密度ρ=8960kg/m3。早期小口徑異形線圈炮的匯流端結(jié)構(gòu)模型如圖3所示。其匯流端主要分布在線圈兩側(cè)，總長度為200mm，每側(cè)長度約為85mm，寬度為12mm，高度為4mm。2.1匯流端....

圖4匯流端的電流分布（早期）

利用Ansys軟件進(jìn)行仿真分析，得到了圖4所示的匯流端電流分布（早期）和圖5所示的匯流端電磁力波形（早期）。圖5匯流端的電磁力波形（早期）

本文編號(hào)：3968504