永磁式电磁阻尼器磁性能解析计算及阻尼特性分析

作     者：梁仕民 杨国来 李加浩 王丽群 张弘毅 LIANG Shimin;YANG Guolai;LI Jiahao;WANG Liqun;ZHANG Hongyi

作者机构：南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 中国计量大学机电工程学院浙江杭州310018 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 

出 版 物：《弹道学报》 (Journal of Ballistics)

年 卷 期：2022年第34卷第3期

页      面：91-96页

核心收录：

学科分类：082601[工学-武器系统与运用工程] 08[工学] 0826[工学-兵器科学与技术] 082603[工学-火炮、自动武器与弹药工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52105106) 

主　　题：分层理论 Halbach永磁阵列 火炮后坐运动 电磁阻尼力 

摘      要：Halbach永磁阵列作为一种新型的永磁体排列形式,以其优异的磁场利用率和自屏蔽性能逐渐受到广泛关注,以该永磁阵列为结构基础的电磁阻尼器相较于其他的结构形式表现出更好地磁场性能。以Halbach永磁阵列电磁阻尼器为研究对象,分析它的阻尼特性。首先根据阻尼器的结构形式建立了相应的数学分析模型,并利用分层理论对其进行了解析推导,同时建立有限元模型,并进行了互相印证。计算结果表明,初级与次级相对速度到达临界速度值时电磁阻尼力最大,若相对速度继续增大电磁阻尼力反而减小。通过引入火炮后坐运动方程,分析强冲击载荷下电磁阻尼器的电磁阻尼力、后坐速度和后坐位移规律,确保在后坐过程中后坐速度不超过临界速度。通过有限元法研究了不同气隙宽度和内筒厚度对电磁阻尼力的影响,结果表明电磁阻尼力随着气隙宽度的增大而减小,内筒厚度过大会导致电磁阻尼力曲线呈现出“马鞍型。合理地选择结构参数能够避免退磁现象,确保所设计的电磁阻尼器能够满足使用要求,为电磁阻尼器的设计提供了参考。