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强流脉冲对结构体冲击力的数值模拟计算及试验

李敏堂  严萍  袁伟群  孙鹞鸿  孙连华  周媛  刘传谱  
【摘要】:为深入了解轨道型电磁推进装置工作时由脉冲电流所形成的冲击力的特点,以探索改善轨道支撑结构的有效方法,设计了一套冲击力试验系统,并运用数值模拟技术计算了相关试验工况。试验系统利用电枢作为冲击力源测试得到了不同脉冲电流波形作用下的冲击力波形,并对两条波形曲线进行了比较分析;利用ANSYS对处于电、磁、力耦合场环境中的电枢进行了数值计算,着重对电枢的耦合力场环境进行了模拟,计算出了电枢的电磁驱动力和电磁压紧力,并分析了电枢在力场中的结构应力和变形。结果显示,数值计算方法和试验方法所得到的电磁驱动力曲线和冲击力曲线前半部分的波形基本一致,而峰值点则随着脉冲电流的增加差值有所增大,但仍具有一定的跟随性,证明了试验方法对冲击力捕获具有一定的指导意义,也同时验证了计算方法的可行性和有效性。

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