摘要建立了电磁发射中固体电枢-简单轨道的数学模型和边界条件，采用有限单元 法对枢轨的电磁场分布进行了数值仿真。针对不同电枢几何特征条件开展了的计 算仿真和结果分析。分别获得了枢轨电磁场分布的规律，得到了 U 型电枢和 C 型 电枢的优化参数。计算得到了不计摩擦损失条件下的电枢的出口动能和出口速度。68488

毕业论文关键词 ：电磁发射 固体电枢 数值仿真 有限元 优化参数

Title The Simulation of the Electromagnetic Fieldin the electromagnetic launcher

Abstract

The mathematical model and boundary conditions of solid-armature and simple rail in the electromagnetic launcher are derived. The distributions of electromagnetic field are simulated by using finite element method (FEM). Considering various armature configurations, the electromagnetic field is numerically solved. The features of the electromagnetic field are analyzed. Some optimal parameters of U-shaped armature and C-shaped armature are obtained. The exiting kinematical energies and velocities of both armatures without friction are provided.

Keywords solid  armature,  numerical  simulation,  finite  element  method,   optimal parameters

目录

1 引言 3

1.1 轨道电磁炮相关理论[1] 3

1.2 电磁炮的研究现状[3] 4

1.3 电磁炮的数值计算研究现状 6

1.4 本文的研究内容 7

2 控制方程与计算原理 8

2.1 枢轨电磁效应基本控制方程[13] 8

2.1.1 积分形式的麦克斯韦方程组 8

2.1.2 微分形式的麦克斯韦方程组 9

2.1.3 电荷守恒方程 9

2.1.4 本构关系 9

2.1.5 洛伦兹力公式 10

2.1.6 以磁矢量势和电标量势表述的基本控制方程[14] 10

2.1.7 电磁场求解的边界条件 11

2.2 电磁场计算原理 12

2.2.1 有限单元法[15] 12

2.2.2 电磁场计算原理 12

3 不同几何形状电枢电磁场数值计算 18

3.1 U 型电枢 18

3.1.1