摘要：为了研究感应线圈发射器发射过程中的同步控制问题,设计并搭建了三级同步感应线圈发射实验装置.该装置采用一种基于仿真结果的定时控制方案:通过对驱动线圈机电模型的仿真,得出电枢在各级线圈中的最佳触发位置,进而得到在每两级驱动线圈之间的理论运动时间,并结合控制电路中信号延时,确定每两级驱动线圈之间的触发时间间隔,通过单片机设置时间间隔来实现对发射装置的控制.为了防止放电回路中的强电流对控制电路的影响,并保证人员和设备的安全,该装置还实现了控制回路与放电回路之间的光电隔离.

摘要：实验中线圈发射器常在发射5-6次后驱动线圈出现破坏现象,为了设计出满足性能要求的线圈发射器,对破坏原因进行分析是十分必要的。以实验所用单级同轴感应线圈发射器为研究对象,通过电路-磁场-结构场耦合计算方法,求解出了线圈及其封装的应力分布。对于封装非金属材料,采取静强度评估方法进行失效判断,认为当封装所受最大应力超过其抗拉强度极限时发生失效。对线圈金属材料,除采取静强度评估方法外,还结合其材料应力-寿命曲线进行了疲劳寿命分析。结果显示:封装所受最大应力超过了其抗拉强度极限,在发射过程中,破坏区域逐渐扩大直至封装完全破坏;线圈所受最大应力小于其屈服强度,没有发生静强度失效,但在多次发射后会出现疲劳破坏。通过对封装进行材料改进,使得封装所受应力在许用范围内并且增加了驱动线圈的疲劳寿命。