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第1章 绪论1

1.1 电磁发射装置产生背景及工作原理1

1.1.1 产生的背景1

1.1.2 工作原理1

1.1.3 电磁发射的特点3

1.2 电磁发射装置的发展过程3

1.2.1 发展历史3

1.2.2 国内外研究现状8

1.3 电磁发射技术的应用前景10

1.3.1 电磁发射的军事用途10

1.3.2 电磁发射的民用前景11

1.4 本书介绍的主要内容12

参考文献13

第2章 作用在电磁轨道发射装置组件电磁力的计算18

2.1 轨道型电磁发射的工作原理18

2.1.1 轨道19

2.1.2 电枢19

2.1.3 发射身管19

2.1.4 壁板20

2.2 电磁力的计算20

2.2.1 麦克斯韦方程组20

2.2.2 恒定电流电磁场与电磁力的计算21

2.3 电磁轨道发射装置的电磁场计算24

2.3.1 轨道线电流在电枢位置产生的磁感应强度25

2.3.2 轨道面电流在电枢位置产生的磁感应强度26

2.3.3 轨道体电流在电枢位置产生的磁感应强度26

2.4 电枢受力分析27

2.4.1 电枢受力计算27

2.4.2 电磁发射轨道的电枢效率27

2.4.3 算例分析27

2.5 电磁发射轨道受力分析28

2.5.1 电磁轨道发射过程中轨道间的电磁场28

2.5.2 电磁轨道发射过程中的力学计算模型30

2.5.3 两轨道间相互作用的电磁力30

2.5.4 电枢对轨道的作用力31

2.5.5 算例分析32

参考文献33

第3章 轨道的力学分析35

3.1 弹性基础梁的弯曲微分方程及其解35

3.1.1 弹性基础梁的弯曲微分方程的建立35

3.1.2 弹性基础梁微分方程解的形式36

3.2 有限长弹性基础梁的变形及内力方程36

3.2.1 有限长弹性基础梁变形的挠曲线表达式36

3.2.2 有限长弹性基础梁变形的内力表达式37

3.3 不同约束形式发射轨道的静力计算38

3.3.1 发射轨道简化为两端铰支约束（模型1）的计算38

3.3.2 发射轨道简化为一端固定、一端自由约束（模型2）的计算43

3.3.3 发射轨道简化为一端固定、一端铰支约束（模型3）的计算47

3.4 3种不同约束形式下轨道的内力及变形比较52

3.4.1 3种不同约束形式变形的比较52

3.4.2 3种不同约束形式内力弯矩的比较54

3.4.3 数值仿真结果与理论解的比较54

3.5 电磁发射轨道的动力响应分析59

3.5.1 发射轨道动力学方程的建立59

3.5.2 方程的求解60

3.5.3 算例分析164

3.5.4 算例分析266

3.6 电磁发射轨道临界速度分析及ANSYS的模拟仿真69

3.6.1 电磁发射轨道动力学模型69

3.6.2 基于ANSYS电磁发射轨道临界速度分析70

参考文献73

第4章 方口径电磁轨道发射装置组件的力学分析74

4.1 方口径电磁轨道发射装置轨道及壁板的静力分析75

4.1.1 集中载荷和均布载荷作用下双层梁挠曲线方程的建立76

4.1.2 集中载荷F作用下双层梁的力学分析80

4.1.3 均布载荷q作用下双层梁的力学分析83

4.1.4 载荷F+q作用下双层梁的力学分析86

4.1.5 模型参数对双层梁系统受力影响的研究89

4.2 电枢力和电磁力共同作用下电磁发射组件的动力学分析102

4.2.1 双层梁动力学微分方程式的建立102

4.2.2 集中载荷作用下双层梁的动态响应109

4.2.3 均布载荷作用下的上梁动态响应114

4.2.4 组合载荷作用下的双层梁动态响应119

4.2.5 模型参数对双层梁系统动态响应影响的研究122

参考文献142

第5章 非轴对称载荷作用下圆口径发射身管的力学分析143

5.1 非轴对称载荷作用下的有限长圆柱薄壳的静力分析143

5.1.1 有限长圆柱薄壳的静力方程143

5.1.2 非轴对称载荷作用下的静位移及静应力的解析解146

5.1.3 薄壳静力问题解析解和有限元解的对比分析算例151

5.1.4 薄壳静力问题的参数分析算例154

5.2 非轴对称载荷作用下的有限长圆柱厚壳的静力分析157

5.2.1 有限长圆柱厚壳的静力方程158

5.2.2 非轴对称载荷作用下位移及应力的静力理论解169

5.2.3 厚壳静力问题解析解和有限元解的对比分析算例171

5.2.4 厚壳静力问题的参数分析算例173

5.3 非轴对称载荷作用下有限长圆柱薄壳的动力响应177

5.3.1 有限长圆柱薄壳的动力方程178

5.3.2 非轴对称载荷作用下动位移及动应力的解析解179

5.3.3 薄壳动力问题解析解和有限元解的对比分析算例182

5.3.4 薄壳动力问题的参数分析算例185

5.4 非轴对称载荷作用下有限长圆柱厚壳的动力响应189

5.4.1 有限长圆柱厚壳的动力方程189

5.4.2 非轴对称载荷下有限长圆柱厚壳的动力理论解191

5.4.3 厚壳动力问题解析解和有限元解的对比分析算例192

5.4.4 厚壳动力问题的参数分析算例194

附录Ⅰ199

附录Ⅱ209

参考文献211

第6章 不同结构形式的电枢在发射过程中的应力分析212

6.1 电枢的结构尺寸对电枢工作应力的影响212

6.1.1 电枢的形状对电枢工作应力的影响212

6.1.2 V形电枢的尺寸变化对电枢应力状态的影响213

6.1.3 U形电枢的尺寸变化对电枢应力状态的影响218

6.1.4 马鞍形电枢的尺寸变化对电枢应力状态的影响220

6.2 电枢在电磁场中的受力分析223

6.2.1 轨道-电枢模型分析223

6.2.2 建立轨道-电枢模型224

6.2.3 电枢电流密度和焦耳热分析227

6.2.4 电枢受力分析230

参考文献234

第7章 发射轨道局部接触应力的计算235

7.1 轨道局部应力场的计算模型235

7.2 平面弹性理论边界问题借助化归挈合问题的解法236

7.2.1 当G(t)=1的情形236

7.2.2 问题F+=gF-+f的解237

7.2.3 对于半平面的一般形式239

7.3 分布载荷作用下的应力场243

7.4 电枢与轨道接触的刚印问题244

7.4.1 水平基底刚印作用于半平面的问题244

7.4.2 轨道与电枢间的接触问题245

7.5 算例及结果分析246

参考文献249

第8章 发射过程中电枢运动特性参量的一种简捷算法250

8.1 电枢运动特性参量的基本方程250

8.2 特性参量的简捷算法252

8.2.1 回路电流解析式的导出252

8.2.2 发射过程参数的计算流程252

8.2.3 时间步长与收敛准则的选定254

8.3 算例254

8.3.1 算例1254

8.3.2 算例2255

参考文献256