齐文达 作品数:11 被引量:22 H指数:4 供职机构: 中国人民解放军军械工程学院弹药工程系 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 军队科研计划项目 更多>> 相关领域: 兵器科学与技术 电气工程 军事 更多>>
装甲结构对被动电磁装甲防护射流性能的影响 被引量:2 2015年 为了实现被动电磁装甲对射流产生更加充分的破坏作用,减小装甲结构设计对射流参数的依赖性,提出了多层板结构被动电磁装甲。通过对多层板装甲等效电路的分析可知,在射流电阻占系统电阻主导的情况下,随着装甲板层数的增加,通过射流和装甲板的脉冲电流将大大提高。同时对多层装甲板电感计算可知,多层装甲板能够有效减小系统电感。通过对射流在多层装甲板间运动规律的分析,建立了脉冲电流对射流作用的数学模型,通过数值计算可知多层装甲板结构能有效减小射流头部和尾部的有效侵彻长度,并增加脉冲电流对射流的作用时间。 齐文达 雷彬 向红军 孟学平关键词:被动电磁装甲 聚能射流 等效电路 脉冲电流 基于射流变形机理被动电磁装甲板间距优化分析 被引量:4 2015年 为提高被动电磁装甲防护性能,基于时间窗原理和虚拟源点理论,建立了脉冲电流对不同速度聚能射流微元作用时间的数学模型,确立了射流微元受脉冲电流作用累积时间最长为结构优化目标,通过数值计算得到了虚拟源点到前装甲板距离之间越大以及射流头部速度和射流尾部速度比值越大,装甲板间距也越大的结论。在认为射流为全塑性体及电流完全分布在射流表面的情况下,得到了能够使射流产生变形的临界电流、与阿尔芬波速相关的变形时间常数和脉冲电流对射流微元的实际作用时间。此研究为电装甲板间距设计提供了参考。 齐文达 雷彬 向红军 孟学平关键词:被动电磁装甲 结构优化 射流 临界电流 轴向脉冲电流对射流线性不稳定性的作用 被引量:2 2015年 为了提高电磁被动装甲对聚能射流的防护能力,利用叠加原理和磁流体线性不稳定理论,在轴向脉冲电流作用下建立了射流运动线性扰动控制方程,并对射流箍缩和扭曲不稳定性增长率随粘性、时间的变化规律进行了分析,得到了射流不稳定增长率和射流的变形规律,并利用数值方法得到了射流变形的计算公式。最后通过直径39.2mm破甲弹进行静破甲试验,通过后效板射流入射孔的大小验证了脉冲电流对射流的箍缩作用;利用具有初始弯曲、直径为1.75mm铜丝模拟了脉冲电流对射流的扭曲作用,通过铜丝的变形验证了脉冲电流对射流的扭曲作用。实验结果证实了理论分析的正确性。 齐文达 雷彬 李治源 向红军 苑希超关键词:脉冲电流 磁流体动力学 脉冲电流对金属射流箍缩电磁力的计算及验证 2014年 为深入研究被动电磁装甲的防护机理,进行了脉冲电流作用下金属射流受到的箍缩电磁力作用研究。通过频域分析方法得到了脉冲电流在金属射流中的电流密度分布,并结合反趋肤效应现象研究了射流受到的等效表面电磁压强随半径以及电流密度分布的变化规律。通过数值分析表明:脉冲放电的下降沿出现反趋肤效应时,金属射流受到的等效表面电磁压强大于相同电流时出现趋肤效应时的值。通过被动电磁装甲试验验证了脉冲电流产生的箍缩电磁力的作用效果。在注入脉冲电流的情况下,射流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。 苑希超 雷彬 李治源 齐文达关键词:被动电磁装甲 破甲弹 被动电磁装甲对金属射流欧姆加热作用的分析 2014年 为探究被动电磁装甲系统对金属射流的防护机理,建立了被动电磁装甲系统对金属射流作用的等效电路模型.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比作用量模型,并利用MATLAB软件对金属射流微元比作用量进行了数值分析,获得了金属射流微元的比作用量随速度和时间的变化规律.结果表明:金属射流受到欧姆加热作用的影响后,积累的比作用量大于汽化所需要的值;当被动电磁装甲系统初始储能达到一定值时,能使穿过电磁装甲板的金属射流发生电爆炸. 卢聘 李治源 苑希超 齐文达 陈少辉关键词:被动电磁装甲 被动电磁装甲对射流产生横向偏移作用机理的研究 被引量:3 2015年 为了提高被动电磁装甲对聚能射流的防护性能,对被动电磁装甲对射流的横向偏移作用进行了研究。利用有限元仿真软件,建立了扭曲和装甲结构两个三维有限元模型对射流的变形进行了仿真,最后进行了静态模拟试验与破甲试验,利用直径1 mm铜丝进行了模拟实验。结果表明:射流的弯曲不稳定性和电磁装甲产生的横向电磁力都能造成射流产生横向偏移;铜丝模拟实验结果表明,随着充电电压的升高,铜丝横向弯曲越来越严重,当电压升高到5 k V、峰值电流为40 k A时,铜丝出现了断裂;利用破甲弹进行的静破甲试验结果表明,当充电电压升高至2 170 V、峰值电流为50 k A时,射流由于受到横向电磁力作用,后装甲板上射流飞溅的痕迹向一侧发生了偏移。模拟与破甲试验结果进一步证实:随充电电压和峰值电流的升高,被动电磁装甲能够使射流产生更大的横向偏移作用,从而降低射流对装甲的侵彻能力。 齐文达 雷彬 卢聘关键词:电装甲 聚能射流 脉冲电流 被动电磁装甲电路特性的模拟试验 被引量:5 2013年 通过分析被动电磁装甲和金属射流相互作用的机理,建立了被动电磁装甲系统的电路模型,设计了研究被动电磁装甲防护机理的试验装置,对多组金属导体进行了模拟金属射流的电爆炸试验,分析了脉冲电源的参数对金属导体的电爆炸时间和电流波形的影响。研究结果对金属导体的电爆炸理论应用于被动电磁装甲对射流的防护机理研究具有重要意义。 卢聘 李治源 苑希超 齐文达 陈少辉关键词:被动电磁装甲 被动电装甲高功率脉冲电路参数特性分析 被引量:7 2015年 为了获得被动电装甲作用于射流的最佳电流波形,研究了电感、电阻、电容及充电电压对被动电装甲放电电流波形的影响规律。在此基础上,重点研究了装甲结构变化对电感的影响及在脉冲电流作用下射流电感、电阻的变化规律。首先在稳态条件下,利用电感经验计算公式计算,得到了影响装甲结构电感的主要因素为装甲板间距与装甲板宽度的比值;接着本文首次考虑脉冲电流通过铜射流时产生的趋肤效应(电流上升)及反趋肤效应(电流下降)对电阻和电感的影响,基于能量原理,利用计算得到的射流上的电流分布,得出了一种等效电阻电感的计算方法,并对直径4 mm的射流进行了计算。结果表明:射流的电阻突然增大后又很快趋于稳态电流作用下的电阻值,而电感突然减低后又很快增大至稳态电流作用下电感的1.8%;最后通过测试实验证实了计算方法的正确性。结论认为:在能量一定的情况下,增大电压比增大电容更有利于提高脉冲电流的梯度和峰值;在装甲板距离一定的情况下,应尽量增加装甲板宽度以减小装甲板结构的电感;趋肤效应有利于减小整个系统的电感,获得更大的电流梯度。 齐文达 雷彬 李治源 苑希超关键词:脉冲电流 趋肤效应 等效电阻 等效电感 外磁场对金属射流的作用机理 被引量:7 2017年 为探索轴向脉冲磁场对金属射流的作用机理,结合Maxwell方程组,提出了均匀线圈脉冲电流作用下不均匀粗细金属射流磁感应强度、感应电流密度及箍缩电磁力分布的理论模型,建立了线圈与金属射流作用的有限元模型,分析了轴向脉冲磁场对金属射流的作用规律,最后通过模拟试验验证了理论分析和仿真模拟的正确性。结果表明:金属射流表面的感应电流方向与流经线圈的电流方向相反,所受电磁力沿金属射流半径由表面指向中心;由于趋肤效应作用,金属射流磁感应强度、感应电流密度及电磁力均呈现表面大于轴心的趋势;金属射流凸起部分的磁感应强度、感应电流密度及所受电磁力均大于凹陷部分;当电磁力足够大时,能够使得不均匀粗细金属射流的直径差缩小,从而有效延缓金属射流断裂的发展趋势,增加金属射流的有效穿深。上述研究成果对提升金属射流对目标的侵彻穿深能力具有重要指导意义。 孟学平 雷彬 向红军 齐文达 黄旭关键词:磁感应强度 电磁力 被动电磁装甲对铜射流破坏作用仿真与实验研究 被引量:3 2015年 为了实现被动电磁装甲对射流的防护作用,分别对轴向脉冲电流对射流的颈缩、扭曲作用及装甲板对射流产生的横向电磁力作用机理进行了理论分析,考虑脉冲电流趋肤效应和射流为率相关弹塑性模型的前提下,利用ANSYS对这三种作用机理进行了电磁结构耦合仿真,分别得到了电流密度、磁感应强度、电磁力在射流上的分布规律以及射流的最终变形。最后针对三种作用机理分别进行了实验,实验结果证实了被动电磁装甲能够对射流产生破坏作用,在静破甲试验中,当充电电压为5 k V左右,峰值电流为150 k A时,直径为39.2 mm的破甲弹产生的射流侵彻深度降低了8.6%。 齐文达 雷彬 向红军 苑希超关键词:被动电磁装甲 脉冲电流 射流 趋肤效应