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第1章 引言1

1.1装甲的发展和现状1

1.2电磁装甲分类及其研究现状3

1.3主动防护技术产生的背景11

1.4主动防护硬杀伤系统现状14

1.4.1俄罗斯的研制情况14

1.4.2以色列的研制情况17

1.4.3美国的研制情况18

1.4.4英国的研究情况20

1.5主动防护技术与主动电磁装甲的对比21

1.6研究的宗旨和意义23

1.7本书主要讨论的内容25

第一部分 被动电磁装甲篇29

第2章 被动电磁装甲电磁力作用机理29

2.1 引言29

2.2作用机理概述29

2.3.1 基本假设33

2.3力学模型的建立33

2.3.2电磁力作用方程34

2.3.3电路方程及其解39

2.4小结41

第3章 基于欧姆加热原理的被动电磁装甲理论42

3.1 引言42

3.2加热和汽化金属射流过程机理分析42

3.3爆炸汽化射流变阻值和电流强度求解49

3.4小结54

第4章 金属射流不稳定性分析55

4.1 引言55

4.2射流不稳定性控制方程55

4.3小结71

第5章 被动电磁装甲有限元法数值仿真72

5.1 引言72

5.2有限元法简介72

5.2.1前置处理75

5.2.3后置处理76

5.2.2解题程序76

5.3有限元法推导穿甲杆节点位移和转角的表达式77

5.4求解实例93

5.4.1分解为两元素94

5.4.2求元素1的刚度矩阵94

5.4.3分布力化为集中力与弯矩95

5.4.4求出元素1节点上的挠度与转角95

5.4.6元素2节点的总受力96

5.4.5求元素2的刚度矩阵96

5.4.7求出元素2挠度和转角97

5.4.8合并两元素97

5.4.9加入边界条件98

5.5射流汽化分析108

5.6射流不稳定性求解与仿真110

5.7小结114

参考文献116

6.1.1线圈感应式射弹拦截器工作原理127

6.1射弹拦截器的发射原理127

第6章 关于线圈感应式主动电磁装甲射弹拦截器的理论127

第二部分 线圈感应式主动电磁装甲篇127

6.1.2磁场重接式射弹拦截器工作原理129

6.2工作过程中的基本假设130

6.3射弹拦截器的机电模型建立131

6.3.1电路方程131

6.3.2推力方程135

6.3.3运动方程139

6.4小结139

7.1.1参数方程141

第7章 线圈感应式主动电磁装甲射弹拦截器磁场及电磁力计算141

7.1发射线圈的磁场141

7.1.2发射线圈磁场等效分析和计算途径142

7.1.3具有矩形截面的单匝圆线圈的磁场144

7.2单匝圆线圈磁场单积分法148

7.3发射线圈磁场计算152

7.3.1 固定高度和固定电流时的Bp和Bz分布153

7.3.3 不同电流和固定高度的Bp、Bz分布155

7.3.2固定电流和不同高度的Bp、Bz分布155

7.4电磁力156

7.5电磁力计算159

7.5.1拦截板电磁力的径向分布161

7.5.2拦截板运动的计算结果162

7.5.3电参量对拦截板速度的影响162

7.5.4拦截板材料对其速度的影响163

7.6小结164

第8章 拦截板动力学的有限元分析165

8.1电磁场的有限元法165

8.1.1麦克斯韦方程组165

8.1.2位函数的微分方程166

8.1.3位函数的边界条件168

8.1.4位函数的边值问题169

8.1.5有限单元法求解170

8.2 ANSYS的电磁场分析174

8.3.1 2D瞬态磁场分析中用到的单元178

8.3 2D瞬态电磁场分析的一般步骤178

8.3.2创建2D瞬态磁场分析的物理环境179

8.3.3建立模型，划分网格，赋予特性182

8.3.4加边界条件和励磁载荷183

8.3.5求解184

8.3.6后处理186

8.4用2D瞬态磁场分析射弹拦截器的磁场和受力187

8.5有限元计算结果分析190

参考文献191

第三部分 磁场重接式主动电磁装甲篇201

第9章 磁场重接式主动电磁装甲的基本原理201

9.1磁场重接式主动电磁装甲所采用的技术201

9.1.1 重接式电磁发射装置的类型及性能分析202

9.1.2电感储能磁场重接式主动电磁装甲207

9.1.3电容储能磁场重接式主动电磁装甲209

9.2磁场重接式主动电磁装甲运动过程的本质分析210

9.3磁场重接式主动电磁装甲的运动方程211

9.3.1 电感储能磁场重接式主动电磁装甲的运动方程211

9.3.2电容储能磁场重接式主动电磁装甲的运动方程213

9.4线圈内的磁场分析216

9.5发射体内的涡流219

9.5.1发射体内涡流模型219

9.5.2发射体的磁场屏蔽作用221

9.6磁场重接式主动电磁装甲的磁场有限元分析227

9.7小结230

第10章 磁场重接式主动电磁装甲构成231

10.1磁场重接式主动电磁装甲的结构231

10.2充电回路232

10.3开关234

10.3.1 火花间隙开关的基本原理235

10.3.2控制电路和触发电路236

10.4传输线238

10.5放电回路的参数分析240

10.6小结245

第11章 磁场重接式主动电磁装甲的参数分析246

11.1线圈参数分析247

11.1.1线圈选型248

11.1.2线圈中的电流对系统性能的影响249

11.1.3线圈匝数对系统性能的影响254

11.1.4线圈截面积对系统性能的影响258

11.1.5线圈匝间距对系统性能的影响260

11.2发射体参数分析262

11.3线圈与发射体相对参数分析263

11.3.1 线圈和发射体之间距离对系统性能的影响263

11.3.2发射体的初始位置对系统性能的影响267

11.4小结269

第12章 讨论与展望271

12.1阶段性结论271

12.1.1 关于被动电磁装甲部分271

12.1.2关于线圈感应式主动电磁装甲部分273

12.1.3 关于磁场重接式主动电磁装甲部分275

12.2关于电磁装甲分类的讨论276

12.3关于电磁装甲工程化实施阶段的讨论278

参考文献280