基于磁—弹流动压模型的枢/轨界面金属液化层稳定性研究

发布时间：2023-04-28 18:48

　　电磁轨道炮中电枢和轨道接触副间的滑动电接触是极限条件下的电接触。斑点接触导致的局部集中的焦耳热和高压强产生的强摩擦热会使得枢-轨界面耐热强度接近材料的极限,电枢往往在这种条件下发生熔化变成液态的金属填充在枢-轨界面,使原本的固-固接触状态变为固-液-固接触状态。枢轨界面金属液化层特性会随着发射条件的变化而动态变化,这种变化可能使得液化层出现不稳定,液化层的不稳定又可能导致转捩的发生。转捩是电磁轨道炮技术中不可回避并亟待解决的关键瓶颈问题,转捩与枢轨界面的稳定性密切相关,因此,深入研究枢轨界面金属液化层的动态特性和稳定性,对探索引起转捩发生的可能机理有着非常重大的意义。针对电磁发射中的液化层,建立包含相互耦合的电磁场模块、弹性流体力学模块、固体力学模块以及传热学模块的金属液化层磁-弹流动压润滑模型,并利用COMSOL多物理场仿真软件进行耦合迭代求解模型,分析了枢轨界面金属液化层的动态特性。在建立的模型下,随着速度的增加,位于电枢尾翼头部的液压最大值以及总体液压是一直增大的,最大值达到了几百MPa;速度越大,膜厚刚开始越来越大,但是在下降沿阶段有趋于饱和甚至反而减小的趋势,位于电枢尾翼端部...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
1 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容
2 枢轨接触界面金属液化层磁-弹流动压模型
    2.1 枢轨界面金属液化层流体动压模型
    2.2 枢轨接触系统磁扩散模型
    2.3 枢轨界面金属液化层厚度分布计算模型
    2.4 枢轨界面金属液化层温度场模型
    2.5 金属液化层磁-弹流动压模型计算流程和计算条件
    2.6 液化层磁-弹流动压模型的动态特性
    2.7 本章小结
3 金属液化层收缩特性研究
    3.1 熔化沉积比与稳定性
    3.2 枢轨接触界面金属液化层收缩特性
    3.3 本章小结
4 考虑膜厚动态变化的液化层稳定性研究
    4.1 考虑了膜厚动态变化的液化层稳定性模型
    4.2 枢轨接触界面金属液化层稳定性临界
    4.3 枢轨接触界面金属液化层稳定性控制
    4.4 本章小结
5 全文总结和展望
    5.1 全文工作及创新点
    5.2 研究工作展望
致谢
参考文献
附录 攻读学位期间参与的主要科研项目



本文编号：3804267