摘要：为监测高功率脉冲电源的工作状况,设计、制作了13 MJ大功率脉冲电源的诊断系统。该系统由Rogowski电流互感器、高压探针、光电隔离仪和PXI总线数据采集系统及运行软件组成,能够检测到每个电源模块的工作状况,可以迅速判断出发生故障的功率组件。放电电流信号的采用Rogowski电流互感器测量,充、放电电压信号使用高压探针测量;数据采集系统由1台测试主机和11台测试子机组成主从网络结构,以满足分布式测量需求;并使用LabVIEW语言编写了采集和处理软件。通过测量220个电源模块放电电流、11个电源组汇流器放电电流和11个电源组充、放电电压等参数,该系统可实时监控13 MJ脉冲电源的运行状况,及时发现发生故障的电源模块和功率组件。大量运行实验表明该系统可靠性高,操作简便和工作效率高,其设计可供未来的类似系统参考。

摘要：为解决等离子体放电产生强电磁辐射影响Scandiflash脉冲X射线系统正常触发的难题,设计了适用于等离子体放电实验的Scandiflash脉冲X射线系统外触发系统.使用Rogowski线圈将高压信号转换为低压信号,用光纤传输系统隔离强电磁环境.该触发系统能够按照设定的时序精确触发Scandiflash脉冲X射线系统,满足实验要求.

摘要：在再生式液体发射药火炮中，贮液室流体系统可能发生由自激振动与强迫振动构成的耦合振荡，在喷射结束期很可能形成共振。文中利用线性化近似方法推导出流体系统压力与流速的传递方程，并分析了贮液室流体系统对于瞬变激励的响应模态，其结论得到了实验结果的验证。这种研究方法对于再生式液体发射药火泡机构设计有重要的指导意义。

摘要：在对高装填密度钝感发射药燃烧规律研究的基础上,运用现代优化设计方法,建立了基于遗传算法的内弹道多目标优化模型,对利用遗传算法求解内弹道优化问题中的约束处理方法和遗传搜索策略进行了研究.探讨和分析了钝感发射装药技术提高火炮初速的潜力,针对制约这种装药技术应用的点火困难问题,讨论了用电热化学发射技术实现该装药优化方案的可能性.研究表明,遗传算法是一种求解枪炮内弹道多目标优化问题的有效方法,可作为内弹道设计方案的优化工具.

摘要：分析了电磁轨道炮发射时后坐运动的特征,将其运动分为3个时期:电枢膛内运动时期、电枢出膛后残余电能释放时期和惯性后坐时期;进一步将每个时期的后坐运动分为自由后坐运动与制退运动。分别分析3个时期身管后坐的运动特征,根据其运动方程与力平衡方程,结合内弹道计算结果与发射器总体设计参数求解各时期运动规律。以某口径电磁轨道炮为例,在初始后坐阻力10 k N,后坐总行程20 mm的前提下,计算得到后坐阻力常数为22.728 k N,后坐总时间为92.32 ms,获得了后坐运动曲线。计算方法及结果能够为电磁轨道炮制退机与复进机的设计提供一定的指导依据。

摘要：基于渐进损伤理论和Hashin失效准则,建立轨道炮身管纤维缠绕复合外壳的三维渐进损伤模型,采用有限元法分析和预测其损伤的起始和演变发展。借鉴纤维缠绕压力容器的设计理论,计算了等环向应力缠绕的预应力,分析了缠绕预应力对复合外壳渐进损伤的影响。仿真结果表明:复合外壳渐进损伤过程中,基体开裂、分层等多种损伤模式相继出现,其中基体开裂和拉伸引起的分层是复合外壳稳态失效过程中的主要损伤模式;缠绕预应力对复合外壳的某些损伤模式在一定程度上起到了抑制作用,但是加剧了复合外壳整体的损伤。该缠绕方式仅在加载初始电磁压力时,对内膛的刚度和密封性能的改善起到一定作用。

摘要：描述了消融毛细管中高压电弧放电下的等离子体形成、喷射和火炮内弹道过程；建立了脉冲功率源放电模型、消融毛细管放电模型、内弹道集总模型的耦合模型，并进行了数值求解．通过对膛内压力曲线形成特点的分析，提出了单脉冲点火、多脉冲增强燃烧的双喷管模型和常规固体药点火、多脉冲增强燃烧的单喷管模型．此外，将计算编码的各个模块的计算结果与试验结果及国外计算结果进行比较，它们一致性较好，说明了模型和计算编码的可靠性．在此基础上，通过改变一些参数对模型的敏感性进行了分析．本文对于电热发射技术中的毛细管设计和ＰＦＮ网络的电参数选择以及内弹道装药设计均具有一定的指导意义．

摘要：为研究电磁轨道炮发射过程中瞬态多物理场的作用机制与内在规律,建立包含电路、电磁场、热场和结构场的数学模型。模型中计入材料非线性、结构变形、接触碰撞等实际因素。采用隐式有限元格式求解电磁场和热场以及显式有限元格式求解结构场,利用载荷传递和时间同步实现各物理场之间的耦合,发展出一种瞬态多物理场求解器。通过固体电枢型电磁轨道炮、同步感应式电磁线圈炮等算例,讨论了发射过程计算结果的合理性。结果表明,电磁炮的发射是多场耦合、多部件相互作用下的一个复杂动力学过程,存在电流和磁场扩散、温升、应力传播、接触碰撞等瞬态现象,发射性能与结构、材料和激励密切相关。该求解器可为电磁发射系统及其关键部件提供一种辅助设计手段。

摘要：为了研究电磁轨道炮消除炮口电弧的方法,提出了一种新型结构的被动式炮口消弧装置,建立了含有消弧装置的内弹道计算模型。分析了被动式消弧器的两个作用原理,第一个是磁通压缩原理,能够在电枢中产生反向电流,以减小炮口剩余电流;第二个是续流原理,使系统中残余能量可以从消弧器中释放,而不是经过电弧,从而大大减小炮口弧光。发现消弧器的电气参数必须与发射器的电气参数相匹配才能达到最佳效果,过大或过小的感抗和阻抗都会导致不良消弧状态,最优参数应为较小的电感与稍大的电阻组合。进一步研究了炮口消弧器的工程化设计方法,所提出的结构最适合使用不锈钢材料,能显著降低炮口残余电流和电弧,而初速基本没有减小,该理论分析和设计思路可以为轨道炮消弧器的研究提供参考。

摘要：为了研究电磁轨道炮的热生成机理及其温度分布特点,本文建立了三维瞬态电磁场和温度场的耦合计算模型,用有限元方法模拟了发射时身管和一体化发射单元温度分布的时空演化过程,以及发射后的身管散热过程,讨论了温度对射速的影响。数值模拟结果表明,发射过程中电枢产生熔化波效应,临近炮尾的轨道温升较大,在发射后的散热过程初期,轨道热传导起主要作用。通过该模型建立了身管结构、材料参数、电流激励条件与温度变化的关系,指明了炮尾轨道为热管理的关键部位,为电磁轨道炮的热设计提供了理论依据。