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考虑级间耦合高速多级圆筒型直线感应电机性能

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电工技术学报 2011年第12期26卷 55-61页

作者：关晓存雷彬李治源赵然军械工程学院三系石家庄050003

基于高速多级圆筒型直线感应电机特殊的结构,利用电磁场理论,推导了考虑级间耦合的数学模型,并利用该模型分析了考虑级间耦合和不考虑级间耦合情况下,各级定子绕组电流、动子加速力和速度、电机能效率之间的区别。对比结果表明,级间耦... 详细信息

基于高速多级圆筒型直线感应电机特殊的结构,利用电磁场理论,推导了考虑级间耦合的数学模型,并利用该模型分析了考虑级间耦合和不考虑级间耦合情况下,各级定子绕组电流、动子加速力和速度、电机能效率之间的区别。对比结果表明,级间耦合效应有利于电机的运行性能。最后,对这两种情况下样机实验,测得各级中动子的速度,并与仿真结果对比,两者吻合较好。

关键词：高速多级圆筒型直线感应电机级间耦合能效率动态仿真

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基于场路耦合的多级感应线圈炮内弹道分析

弹道学报 2012年第3期24卷 100-104页

作者：向红军李治源雷彬军械工程学院弹药工程系石家庄050003

为研究多级感应线圈炮中电枢的受力、加速和过载等内弹道特性,基于电磁场理论,建立了同步感应线圈炮的数学模型,并给出了线圈炮的控制方程和电磁力计算方法.结合场路耦合模型,对3级感应线圈炮进行了有限元仿真.该仿真模型得到的最大过... 详细信息

为研究多级感应线圈炮中电枢的受力、加速和过载等内弹道特性,基于电磁场理论,建立了同步感应线圈炮的数学模型,并给出了线圈炮的控制方程和电磁力计算方法.结合场路耦合模型,对3级感应线圈炮进行了有限元仿真.该仿真模型得到的最大过载可达15 000g.仿真分析表明:发射过程中,电枢不仅会受到很大的过载,而且其受到的电磁力在运动中会发生反向;随着电枢速度的提高,电磁力反向时刻不断提前,电磁制动力不断增大,加速力不断减小.

关键词：电磁线圈炮内弹道场路耦合仿真

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耦合运动多级感应线圈炮三维机电耦合模型

固体力学学报 2012年第2期33卷 209-218页

作者：关晓存雷彬李治源军械工程学院石家庄050003

对于多级同步感应线圈炮来说,比较成熟的模型是基于电流丝方法建立起来的机电模型,它的优点是计算速度快,缺点是无法考虑线圈炮的外围结构和材料特性对其产生的影响.论文推导给出了总体采用矢量磁位A、电路中的驱动线圈中电流I作为求解... 详细信息

对于多级同步感应线圈炮来说,比较成熟的模型是基于电流丝方法建立起来的机电模型,它的优点是计算速度快,缺点是无法考虑线圈炮的外围结构和材料特性对其产生的影响.论文推导给出了总体采用矢量磁位A、电路中的驱动线圈中电流I作为求解对象的场路耦合瞬态电磁场模型,利用节点力法计算电枢所受的电磁力,根据电枢运动学模型,进一步推导出耦合运动的多级感应线圈炮的机电模型,并进行有限元离散求解.应用上述模型对5级感应线圈炮进行分析,计算结果与实验结果相吻合,验证了该模型的正确性.

关键词：多级感应线圈炮耦合运动时步法瞬态模型

电容器组驱动高速多级圆筒型直线感应电机建模及仿真

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高电压技术 2010年第9期36卷 2303-2308页

作者：关晓存雷彬李治源军械工程学院石家庄050003

为了解决电机被电容器组供电时的场路耦合分析问题,基于电磁场理论提出了一种适用于高速多级圆筒型直线电机的场路运动耦合时步有限元分析方法,并且提出了以动子磁通变化率为控制量,在Simulink环境下建立了电机三维场路耦合数学仿真模... 详细信息

为了解决电机被电容器组供电时的场路耦合分析问题,基于电磁场理论提出了一种适用于高速多级圆筒型直线电机的场路运动耦合时步有限元分析方法,并且提出了以动子磁通变化率为控制量,在Simulink环境下建立了电机三维场路耦合数学仿真模型。用该模型分析电机的动态性能,得到了定子电压、电流、能量效率,动子的电流、速度、加速度等参数变化规律,通过上述分析得出该类型电机可以实现超高速度大质量的发射。最后,根据仿真参数设计了10级圆筒型直线感应电机并进行了实验验证,结果表明:仿真结果与实验结果基本符合,从而为该类电机控制策略的研究及具体实现提供了新的途径。

关键词：高速多级直线感应电动机数学模型仿真场路耦合 MATLAB 定子绕组发射

被动电磁装甲对金属射流横向电磁力的计算及验证

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高电压技术 2011年第10期37卷 2569-2574页

作者：雷彬陈少辉吕庆敖李治源李鹤军械工程学院石家庄050003

为提高装甲防护性能,对被动电磁装甲中金属射流所受横向电磁力作用机理进行了研究。在等效电路模型基础上,建立了金属射流横向受力模型并具体讨论了射流微元所受横向电磁力随时间和位置的变化;结合虚拟源点理论,建立了不同速度金属射流... 详细信息

为提高装甲防护性能,对被动电磁装甲中金属射流所受横向电磁力作用机理进行了研究。在等效电路模型基础上,建立了金属射流横向受力模型并具体讨论了射流微元所受横向电磁力随时间和位置的变化;结合虚拟源点理论,建立了不同速度金属射流微元穿过被动电磁装甲板后的横向偏移速度模型。计算显示,当电压达到35kV时,近一半长度金属射流产生有效偏移;试验中观察到了金属射流的横向偏移效果。上述研究进一步完善了被动电磁装甲对破甲弹的防护机理。

关键词：被动电磁装甲金属射流横向电磁力偏移速度等效电路破甲弹

被动电磁装甲对金属射流箍缩电磁力的计算及验证

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高电压技术 2013年第1期39卷 251-256页

作者：苑希超雷彬李治源陈少辉军械工程学院弹药工程系石家庄050003 北京航空工程技术研究中心北京100076

为提高装甲防护性能,对被动电磁装甲中金属射流所受箍缩电磁力作用进行了研究。在等效电路模型基础上,给出了与箍缩电磁体积力等效的表面电磁压强理论公式,分析了等效表面电磁压强随时间振荡衰减变化的规律;通过分析平均等效表面电磁压... 详细信息

为提高装甲防护性能,对被动电磁装甲中金属射流所受箍缩电磁力作用进行了研究。在等效电路模型基础上,给出了与箍缩电磁体积力等效的表面电磁压强理论公式,分析了等效表面电磁压强随时间振荡衰减变化的规律;通过分析平均等效表面电磁压强的临界现象,认为金属射流半径与趋肤深度的比值r槇<1时,平均等效表面电磁压强会随相对半径的减小而急剧增大。数值模拟和理论分析结果都显示:在合适参数下,平均等效表面电磁压强会在金属射流较细部位急剧增加,从而导致腊肠不稳定性。5kV被动电磁装甲试验结果显示:金属射流受箍缩电磁力影响后,在后效靶板上的穿孔直径明显比不加电情况大。上述研究进一步完善了被动电磁装甲对破甲弹的防护机理,对被动电磁装甲的应用具有一定的指导意义。

关键词：被动电磁装甲破甲弹金属射流电磁箍缩力表面电磁压强腊肠不稳定性

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被动电磁装甲对金属射流的电流作用特性

电工技术学报 2014年第7期29卷 38-44页

作者：苑希超雷彬李治源陈少辉军械工程学院弹药工程系石家庄050003 北京航空工程技术研究中心北京100076

为进一步明确被动电磁装甲防护机理,对金属射流的电流作用特性进行了研究。在等效电路模型基础上,分析了脉冲电流的时频特性,提出一种基于频域分析的脉冲电流趋肤效应分析方法。得到了射流内不同时刻的电流密度分布计算方法,研究了放电... 详细信息

为进一步明确被动电磁装甲防护机理,对金属射流的电流作用特性进行了研究。在等效电路模型基础上,分析了脉冲电流的时频特性,提出一种基于频域分析的脉冲电流趋肤效应分析方法。得到了射流内不同时刻的电流密度分布计算方法,研究了放电过程中电流趋肤深度随时间变化的规律。通过与仿真分析结果的比较,给出了计算误差,验证了该分析方法的正确性。最后,根据作用时间模型分析了射流微元所受电流作用的特性。结果表明,脉冲电流具有较宽的频域分布,其电流密度分布不同于单一频率的时谐电流,并非所有时刻电流密度都随深度增加而减小,在脉冲下降沿会出现导体表面的电流密度小于内部电流密度的现象。而脉冲电流对金属射流的作用主要集中在速度小于4km/s的射流尾部,而且越靠近表面的单元受到的作用强度越大。上述研究为被动电磁装甲的优化提供了研究基础。

关键词：脉冲电流趋肤效应频域分析被动电磁装甲电流密度

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高速多级圆筒型直线感应电机基础理论研究

电机与控制学报 2011年第10期15卷 21-27页

作者：关晓存雷彬李治源赵然军械工程学院弹药工程系河北石家庄050003

针对目前直线感应电机推力小,速度低的问题,提出一种高速多级圆筒型直线感应电机,其具有动子质量轻,推力大,加工难度小等优点,特别适于高速发射领域。基于电磁场理论,推导考虑级间耦合的直线感应电机数学模型,用该模型分析电机的动态性... 详细信息

针对目前直线感应电机推力小,速度低的问题,提出一种高速多级圆筒型直线感应电机,其具有动子质量轻,推力大,加工难度小等优点,特别适于高速发射领域。基于电磁场理论,推导考虑级间耦合的直线感应电机数学模型,用该模型分析电机的动态性能,得到了定子电流、动子速度和加速度等参数变化规律,并进行样机实验,其仿真结果与测量结果进行对比,二者吻合较好。从而为该类电机工程化具体实现提供理论基础。

关键词：高速多级圆筒型直线感应电机电磁场级间耦合能效率动态仿真控制策略

碳钢表面渗硼和激光热处理改性层的磨粒磨损性能和机理研究

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摩擦学学报 2002年第2期22卷 150-152页

作者：胡金锁郝敬敏李治源王莹军械工程学院弹药工程系河北石家庄050003 河北电大网络资源室河北石家庄050071

采用固体渗硼与激光热处理复合工艺对 4 5 #钢试样进行表面改性 ,在 4 5 #钢表面得到完整的硼共晶层 ,采用扫描电子显微镜观察分析表面改性处理后的 4 5 #钢试样同 GCr15钢对摩时的磨损表面形貌 ,并考察了其磨损机理 .结果表明 ,经表面... 详细信息

采用固体渗硼与激光热处理复合工艺对 4 5 #钢试样进行表面改性 ,在 4 5 #钢表面得到完整的硼共晶层 ,采用扫描电子显微镜观察分析表面改性处理后的 4 5 #钢试样同 GCr15钢对摩时的磨损表面形貌 ,并考察了其磨损机理 .结果表明 ,经表面渗硼和激光热处理后 ,4 5 #钢表层形成共晶化组织 ,相应的硼共晶表面改性层具有适当的硬度和韧性 ,因而其抗磨粒磨损性能明显改善 ;表面改性处理后的 4 5 #钢试样同

关键词：渗硼激光表面处理磨损机理磨粒磨损表面改性碳钢