电磁弹射过程中涡流引入阻力的分析

永磁直线电机能够满足电磁弹射系统短距内高加速与快制动的应用要求,但是永磁直线电机的快速运动可能引入明显的涡流效应,在电机加速度段,涡流效应引入涡流阻力,削弱了系统的弹射能力,另一方面,在电机的制动段,涡流效应引入的阻力可以帮助系统实现快速制动.针对电磁弹射系统所采用的定子开槽、集中绕组、动磁式永磁直线电机,仿真分析了动...     

定子磁钢轨道拼接错位对动圈式永磁直线电机性能的影响

陆基车载无人机电磁弹射器是一种新型的弹射起飞装置。为了实现高机动性,提出双边动圈式永磁直流直线电机和定子磁钢轨道分段拼接结构方案。为了评估定子磁钢轨道拼接可能对电机性能的影响,建立了永磁直线电机模型。利用有限元分析软件,分析研究了轨道分段拼接上下错位、左右错位以及倾斜错位可能造成的影响,根据分析结果给出了磁钢轨道拼接错位所允许的偏移范围大小。     

咨询园地

读者王磊询问电磁弹射与蒸汽弹射有什么不同?电磁弹射的工作原理是什么?飞机弹射装置,即弹射器是在较短的滑跑距离内将飞机加速到起飞速度,并使飞机安全飞离航母的装置。蒸汽弹射器自60年代以来经过不断研究改进,已日臻完善。蒸汽弹射是利用蒸汽产生的能量将飞机弹射出去。电磁弹射是利用电磁能量来弹射飞机升空。     

一种用于车载无人机弹射的直线感应电机设计

电磁弹射技术是一种高效可靠的加速驱动方式,将电磁弹射技术运用于车载无人机弹射上,具有机动灵活、通用性强等优点。首先,对车载无人机弹射的直线感应电机和端部效应进行了介绍;然后,根据无人机弹射加速指标要求,设计了一种用于车载无人机弹射用的双边直线感应电机;最后,使用有限元的方法进行了仿真,并对不同电流大小和频率下的加速过程进行了对比。仿真结果表明：该电机达到了无人机加速弹射指标要求。     

永磁直线同步电机Halbach阵列电磁激振力建模

为实现永磁同步直线电机Halbach阵列电磁激振力的精确计算,首先建立了考虑边端效应的伪周期电磁场子域解析模型,对永磁阵列电磁特性进行精确刻画;然后,基于永磁体磁能分布原理修正相互作用磁能表征式,继而推导出基于局部虚功位移法永磁体电磁激振力计算公式;最后,通过有限元验证了永磁阵列电磁场模型,并通过堵驻推力试验间接验证了电磁激振力计算的精确性。     

弹体前缘圆孔凹槽有/无喷射流机理研究北大核心

为了研究不同圆孔凹槽直径及有/无喷射流流动机理,采用标准的k-w SST湍流模型数值计算方法进行分析。结果表明:当流体经过圆孔凹槽时,在圆孔凹槽边缘会形成膨胀波和压缩波,在圆孔凹槽内可能会形成涡流结构,并保持低速流体。当圆孔凹槽直径逐渐增加时,引起弹体壁面声速径向距离增加。同时,随着攻角的增大,圆孔凹槽内的静压逐渐降低;圆孔凹槽喷流速度的增加导致凹槽出口会出现激波现象,当喷流速度达到600 m/s时,凹槽出口激波强度明显增加,圆孔凹槽内静压减小。     

层叠型缓冲靶板对弹载测试仪的保护作用研究

使用空气炮模拟火炮发射时的高过载环境对弹载测试仪进行测试时,弹丸撞击靶板会产生尖峰脉冲对测试仪造成严重的损伤,为提高测试仪的存活性,展开对缓冲靶板层叠方式(不同材质的靶板相互叠加的叠层结构)的研究。通过撞击动力学理论描述弹丸对靶板的压缩和侵彻行为,并结合动量守恒和能量守恒定律计算出靶板参数和传递到靶板上的冲量的关系。使用ANSYS/LS-DYNA建立弹丸正侵彻靶板模型,弹丸速度为200 m/s、质量为5.5 kg,仿真结果表明：3层总厚度450 mm的泡沫铝+泡沫铝+橡胶组合方式能有效消除尖峰脉冲并缩短弹丸对靶板的作用时间,加速度均值约为7 000g,脉宽为2.8 ms。受条件限制,空气炮试验采用弹丸质量为5.5 kg、速度为150 m/s,并将缓冲靶板的单层厚度减小到100 mm,结果表明：在泡沫铝+泡沫铝+橡胶组合方式下,弹丸结构和测试仪功能完好,加速度均值约为27 000g,脉宽为0.55 ms。     

“嫦娥二号”后续小行星飞越探测任务设计

为了实现对4179小行星飞越之后的嫦娥二号卫星的最大限度利用,提出了后续小行星飞越探测计划,研究了相关飞行任务设计。基于嫦娥二号卫星轨道、剩余燃料和测控距离等约束,设计了能量最优的转移轨道,给出了合适的小行星交会目标。研究了不同轨道控制方式下的转移轨道中途修正。基于我国深空测控网分布,分析了嫦娥二号后续小行星飞越探测任务的测控情况。研究结果表明,基于嫦娥二号剩余燃料,合适的飞越探测目标为小行星1997XF11和2005VS,转移过程中我国深空测控站每天可以实现8h以上跟踪,中途修正速度增量小于10m/s。     

Irreversible demagnetization mechanism of permanent magnets during electromagnetic buffering

The permanent magnets will be irreversibly demagnetized under high temperature and high velocity during the electromagnetic buffering. In this study, the magnetic field induced by eddy currents and the self-demagnetizing field of permanent magnet are taken into consideration together for demagnetiza-tion analyse. The magnetic Reynolds number is used to express the eddy currents demagnetization. The correction coefficient being expressed as the index of the air-gap width, the inner cylinder thickness, iron pole axial length and the permanent magnet demagnetization coefficient is introduced by magnetic path analysis to represent the self-demagnetization effect and the demagnetization extent. The electromag-netic buffer (EMB) prototype is tested under intensive impact loads of different strengths at room temperature. The accuracy of the nonlinear irreversible demagnetization finite element model is verified by demagnetization on damping force, velocity and displacement. Finally, high-velocity demagnetization and high-temperature demagnetization are analysed in order to obtain the distribution law of irre-versible demagnetization.     

空心和Halbach永磁直线同步电机的牵引力和法向力分析

针对由空芯线圈和Halbach永磁结构组成的直线同步牵引电机,提出其牵引力和法向力的一种解析计算方法.首先从相同结构的旋转电机出发,推导得到其牵引力和法向力的解析计算公式;然后,将所得结果推广到直线电机结构,得到基于空芯线圈和Halbach永磁结构的直线同步电机牵引力和法向力的计算方法.所得解析解的有效性由有限元分析软件Ansoft Maxwell得到验证.此方法为基于空芯线圈和Halbach 永磁结构的直线同步电机的结构设计和性能分析提供了基础.     

火炮驻退机状态评估中的特征提取方法

人工后坐条件下各检测参数受驻退机技术状态变化影响较小,为准确评估火炮驻退机的技术状态,需要从检测参数中提取科学有效的指标特征。利用人工后坐在线检测设备中推炮速度可调和高分辨率数据采集卡的优势,将对驻退机磨损比较敏感的液压阻力参数从可测的后坐阻力中分离,基于模板匹配的思路建立了液压阻力模板曲线。对不同技术状态驻退机的液压阻力曲线与模板曲线进行了相关性分析,并对驻退机磨损特征参数进行了有效提取。其结果作为驻退机模式识别中的评估指标,可使驻退机技术状态评估更加精确。     

某履带车辆制动系统仿真分析

介绍运用多体动力学仿真软件ADAMS和多学科动态系统仿真软件EASY5实现联合仿真的一般方法,并对模型进行仿真,结果表明：在车辆正常行驶情况下制动时输出液压力比发动机熄火情况下输出液压力要大,仿真结果符合实际情况．     

活塞式磁通压缩发电机电枢涡流的有限元分析

为了研究活塞式磁通压缩发电机（P-MFCG）电枢内部涡流及周围的磁场分布，在Maxwell方程组的基础上，对电枢附近区域的磁场模型进行理论推导，得出电枢附近区域涡流场的控制方程。采用Ansoft有限元分析软件对应用于P-MFCG的柱状电枢上感应涡流、磁感应强度以及电枢所受电磁力的分布进行仿真分析，其结果对电枢的优化设计有重要参考意义。     

无人机伞降回收系统设计与实现

对无人机伞降回收系统的组成及工作原理进行研究，在此基础上依据无人机总体要求对回收系统进行详细设计，综合考虑系统开伞动载、稳降速度及回收减震等要求，系统采用减速伞引导、主伞收口及减震气囊缓冲的回收方式，通过仿真分析及实际飞行试验验证，系统设计合理可行，满足无人机回收要求。     

金属橡胶阻尼板简支结构性能实验研究

采用等效线性化法来分析金属橡胶粘性阻尼双线性迟滞模型,得出了新的等效刚度与阻尼的变化规律,并用金属橡胶阻尼板简支结构谐振实验进行了验证,为金属橡胶材料的运用提供了依据。     

“电机统一理论”在电机控制中的作用

直流电机在恒速时其电压方程为常系数的线性微分方程,在电机控制中能进行快速的转矩和磁通控制。而异步电机是一个多变量、强耦合、非线性的时变参数系统,很难直接通过外加信号准确控制电磁转矩。但若以转子磁通这一旋转的空间矢量为参考坐标,应用"电机统一理论",利用从静止坐标系到旋转坐标系之间的变换,则可以把定子电流中的励磁电流分量与转矩电流分量变成标量独立开来,进行分别控制。这样,通过坐标变换重建的电机模型就可等效为一台直流电机,从而可像直流电机那样进行快速的转矩和磁通控制,给电机控制系统带来新的契机。