電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的機電耦合非線性動力學(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、運行和維修費用低廉等優(yōu)點，但在發(fā)射過程中存在著機械和電磁力共同作用下的非線性耦合振動，影響該裝置的動態(tài)性能和發(fā)射精度。因此，對電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的機電耦合非線性動力學(xué)問題開展研究具有重要的理論意義和實用價值。本文建立了電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的機電耦合動力學(xué)模型，對電磁導(dǎo)軌的非線性自由振動、強迫振動和參數(shù)振動等問題進(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；同時對電系統(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)很小的電壓波動可能導(dǎo)致導(dǎo)軌上很大的動態(tài)電磁力。
　　建立了電磁導(dǎo)軌的機電耦合動力學(xué)模型，利用L-P法求得了系統(tǒng)非線性自由振動時域響應(yīng)的近似解析解和振動頻率方程，分析了系統(tǒng)的動態(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：為了滿足精度要求，位移變化引起

3、的動態(tài)電磁力泰勒展開式需取到三階非線性項。
　　建立了電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)在電流和速度兩種激勵下的動力學(xué)方程式，運用小參數(shù)法求解了電磁導(dǎo)軌的受迫振動微分方程，研究了當(dāng)激勵頻率遠(yuǎn)離和接近固有頻率時電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)，討論了臨界速度對導(dǎo)軌動態(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，非線性因素對電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)動態(tài)特性的影響不可忽略。
　　建立了電磁軌道發(fā)射