理论教育 拦截弹受力分析优化方案

拦截弹受力分析优化方案

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:由式(1-3)可得到拦截弹中任一微元所受轴向电磁力为[12]式中:——穿过以拦截弹为圆心,半径为r 的圆环的平均轴向磁感应强度;δ——拦截弹上感应涡流深度;σ——拦截弹的材料电导率;Bρ——半径r 处的磁感应强度径向分量。实际中发射线圈内的电流密度由于趋肤效应等影响在截面上是非均匀分布的[13,14],发射过程中拦截弹上产生的感应电流也会对发射线圈的电流分布产生影响。

拦截弹受力分析优化方案

当电容器放电时,发射线圈内产生脉冲电流,变化的电流带来磁场的变化,使位于发射线圈上方的拦截弹感应出环状涡流[10]。由洛伦兹定律,拦截弹上产生的电流在磁场中所受到的电磁力[11]

式中:dl——电流元中电流密度方向;

   B——电流元所在磁场,由毕奥萨伐尔定律给出:

式中:μ0——真空磁导率,值为4π×10 -7 H/m;

   J——电流密度矢量

   n——源点到场点距离;

   Ω——电流源体积。

由于发射线圈为环形,根据磁场分布的轴对称性,发射过程中拦截弹内产生环形电流以拦截弹为的圆心为中心,取一圆环。由式(1-3)可得到拦截弹中任一微元所受轴向电磁力为[12](www.daowen.com)

式中:——穿过以拦截弹为圆心,半径为r 的圆环的平均轴向磁感应强度

   δ——拦截弹上感应涡流深度;

   σ——拦截弹的材料电导率

   Bρ——半径r 处的磁感应强度径向分量。由于对称性,半径相同圆环的磁感应强度Bρ 分量相同,因此某一时刻拦截弹所受轴向合力

式中:R——感应涡流半径。

实际中发射线圈内的电流密度由于趋肤效应等影响在截面上是非均匀分布[13,14],发射过程中拦截弹上产生的感应电流也会对发射线圈的电流分布产生影响。用解析的方法很难考虑发射过程中诸多因素的影响并准确地计算电流密度分布以及非均匀磁场,故借助有关仿真软件进行计算。

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