《電磁軌道發射組件的力學分析》是2015年7月出版的圖書，作者是白象忠。
基本介紹
- 書名：電磁軌道發射組件的力學分析
- 作者：白象忠
- ISBN：978-7-118-10046-4
- 頁數：258
- 定價：89.00
- 出版時間：2015年7月
- 裝幀：精裝
- 開本：16
- 版次：1版1次
- 出版基金：國防科技圖書出版基金
- 字數：325
- 中圖分類：U260.356
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書在耦合場理論的基礎上，從電磁場、機械場、溫度場等多場耦合的基本理論出發，對電磁軌道發射裝置中的軌道、壁板、發射身管等主要構件進行了發射過程中的受力分析，主要包括：①電磁發射過程中電磁力的計算；②軌道相互作用斥力、電樞對軌道作用力的計算；③對方口徑發射裝置軌道及壁板的靜力分析、動力分析，進而將方口徑發射軌道與壁板分別簡化為單層彈性基礎梁與雙層彈性基礎梁的強度與剛度計算；④當圓口徑發射管受非軸對稱載荷作用時，將發射管分別簡化為薄壁筒或厚壁筒的靜力與動力分析及強度與剛度計算；⑤不同結構形式的電樞在電磁軌道發射狀態下的應力分析和電樞與軌道接觸應力的計算；⑥電磁軌道發射過程中電樞運動特性參量的簡捷算法。本書可為從事電磁軌道發射裝置的科研人員、軍地從事武器研製人員、機械設計及工程技術人員提供工作參考，同時也是高等院校力學、土木、機械等專業的教師、研究生及科研工作者的參考讀物。
目錄
第1章緒論 1
1.1電磁發射裝置產生背景及工作原理1
1.1.1產生的背景1
1.1.2工作原理1
1.1.3電磁發射的特點3
1.2電磁發射裝置的發展過程3
1.2.1發展歷史3
1.2.2國內外研究現狀8
1.3電磁發射技術的套用前景10
1.3.1電磁發射的軍事用途10
1.3.2電磁發射的民用前景11
1.4本書介紹的主要內容12
參考文獻13
第2章作用在電磁軌道發射裝置組件電磁力的計算 18
2.1軌道型電磁發射的工作原理18
2.1.1軌道19
2.1.2電樞19
2.1.3發射身管19
2.1.4壁板20
2.2電磁力的計算20
2.2.1麥克斯韋方程組20
2.2.2恆定電流電磁場與電磁力的計算21
2.3電磁軌道發射裝置的電磁場計算24
2.3.1軌道線電流在電樞位置產生的磁感應強度25
2.3.2軌道面電流在電樞位置產生的磁感應強度26
2.3.3軌道體電流在電樞位置產生的磁感應強度26
2.4電樞受力分析27
2.4.1電樞受力計算27
2.4.2電磁發射軌道的電樞效率27
2.4.3算例分析27
2.5電磁發射軌道受力分析28
2.5.1電磁軌道發射過程中軌道間的電磁場28
2.5.2電磁軌道發射過程中的力學計算模型30
2.5.3兩軌道間相互作用的電磁力30
2.5.4電樞對軌道的作用力31
2.5.5算例分析32
參考文獻33
第3章軌道的力學分析 35
3.1彈性基礎梁的彎曲微分方程及其解35
3.1.1彈性基礎梁的彎曲微分方程的建立35
3.1.2彈性基礎梁微分方程解的形式36
3.2有限長彈性基礎梁的變形及內力方程36
3.2.1有限長彈性基礎梁變形的撓曲線表達式36
3.2.2有限長彈性基礎梁變形的內力表達式37
3.3不同約束形式發射軌道的靜力計算38
3.3.1發射軌道簡化為兩端鉸支約束(模型1)的計算38
3.3.2發射軌道簡化為一端固定、一端自由約束(模型2)的計算43
3.3.3發射軌道簡化為一端固定、一端鉸支約束(模型3)的計算47
3.43種不同約束形式下軌道的內力及變形比較52
3.4.13種不同約束形式變形的比較52
3.4.23種不同約束形式內力彎矩的比較54
3.4.3數值仿真結果與理論解的比較54
3.5電磁發射軌道的動力回響分析59
3.5.1發射軌道動力學方程的建立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電磁發射軌道臨界速度分析及ANSYS的模擬仿真69
3.6.1電磁發射軌道動力學模型69
3.6.2基於ANSYS電磁發射軌道臨界速度分析70
參考文獻73
第4章方口徑電磁軌道發射裝置組件的力學分析 74
4.1方口徑電磁軌道發射裝置軌道及壁板的靜力分析75
4.1.1集中載荷和均布載荷作用下雙層梁撓曲線方程的建立76
4.1.2集中載荷F作用下雙層梁的力學分析80
4.1.3均布載荷q作用下雙層梁的力學分析83
4.1.4載荷F+q作用下雙層梁的力學分析86
4.1.5模型參數對雙層梁系統受力影響的研究89
4.2電樞力和電磁力共同作用下電磁發射組件的動力學分析102
4.2.1雙層梁動力學微分方程式的建立102
4.2.2集中載荷作用下雙層梁的動態回響109
4.2.3均布載荷作用下的上樑動態回響114
4.2.4組合載荷作用下的雙層梁動態回響119
4.2.5模型參數對雙層梁系統動態回響影響的研究122
參考文獻142
第5章非軸對稱載荷作用下圓口徑發射身管的力學分析 143
5.1非軸對稱載荷作用下的有限長圓柱薄殼的靜力分析143
5.1.1有限長圓柱薄殼的靜力方程143
5.1.2非軸對稱載荷作用下的靜位移及靜應力的解析解146
5.1.3薄殼靜力問題解析解和有限元解的對比分析算例151
5.1.4薄殼靜力問題的參數分析算例154
5.2非軸對稱載荷作用下的有限長圓柱厚殼的靜力分析157
5.2.1有限長圓柱厚殼的靜力方程158
5.2.2非軸對稱載荷作用下位移及應力的靜力理論解169
5.2.3厚殼靜力問題解析解和有限元解的對比分析算例171
5.2.4厚殼靜力問題的參數分析算例173
5.3非軸對稱載荷作用下有限長圓柱薄殼的動力回響177
5.3.1有限長圓柱薄殼的動力方程178
5.3.2非軸對稱載荷作用下動位移及動應力的解析解179
5.3.3薄殼動力問題解析解和有限元解的對比分析算例182
5.3.4薄殼動力問題的參數分析算例185
5.4非軸對稱載荷作用下有限長圓柱厚殼的動力回響189
5.4.1有限長圓柱厚殼的動力方程189
5.4.2非軸對稱載荷下有限長圓柱厚殼的動力理論解191
5.4.3厚殼動力問題解析解和有限元解的對比分析算例192
5.4.4厚殼動力問題的參數分析算例194
附錄Ⅰ199
附錄Ⅱ209
參考文獻211
第6章不同結構形式的電樞在發射過程中的應力分析 212
6.1電樞的結構尺寸對電樞工作應力的影響212
6.1.1電樞的形狀對電樞工作應力的影響212
6.1.2V形電樞的尺寸變化對電樞應力狀態的影響213
6.1.3U形電樞的尺寸變化對電樞應力狀態的影響218
6.1.4馬鞍形電樞的尺寸變化對電樞應力狀態的影響220
6.2電樞在電磁場中的受力分析223
6.2.1軌道－電樞模型分析223
6.2.2建立軌道－電樞模型224
6.2.3電樞電流密度和焦耳熱分析227
6.2.4電樞受力分析230
參考文獻234
第7章發射軌道局部接觸應力的計算 235
7.1軌道局部應力場的計算模型235
7.2平面彈性理論邊界問題藉助化歸挈合問題的解法236
7.2.1當G(t)=1的情形236
7.2.2問題F+=gF－+f的解 237
7.2.3對於半平面的一般形式239
7.3分布載荷作用下的應力場243
7.4電樞與軌道接觸的剛印問題244
7.4.1水平基底剛印作用於半平面的問題244
7.4.2軌道與電樞間的接觸問題245
7.5算例及結果分析246
參考文獻249
第8章發射過程中電樞運動特性參量的一種簡捷算法 250
8.1電樞運動特性參量的基本方程250
8.2特性參量的簡捷算法252
8.2.1迴路電流解析式的導出252
8.2.2發射過程參數的計算流程252
8.2.3時間步長與收斂準則的選定254
8.3算例254
8.3.1算例1254
8.3.2算例2255
參考文獻256
1.1電磁發射裝置產生背景及工作原理1
1.1.1產生的背景1
1.1.2工作原理1
1.1.3電磁發射的特點3
1.2電磁發射裝置的發展過程3
1.2.1發展歷史3
1.2.2國內外研究現狀8
1.3電磁發射技術的套用前景10
1.3.1電磁發射的軍事用途10
1.3.2電磁發射的民用前景11
1.4本書介紹的主要內容12
參考文獻13
第2章作用在電磁軌道發射裝置組件電磁力的計算 18
2.1軌道型電磁發射的工作原理18
2.1.1軌道19
2.1.2電樞19
2.1.3發射身管19
2.1.4壁板20
2.2電磁力的計算20
2.2.1麥克斯韋方程組20
2.2.2恆定電流電磁場與電磁力的計算21
2.3電磁軌道發射裝置的電磁場計算24
2.3.1軌道線電流在電樞位置產生的磁感應強度25
2.3.2軌道面電流在電樞位置產生的磁感應強度26
2.3.3軌道體電流在電樞位置產生的磁感應強度26
2.4電樞受力分析27
2.4.1電樞受力計算27
2.4.2電磁發射軌道的電樞效率27
2.4.3算例分析27
2.5電磁發射軌道受力分析28
2.5.1電磁軌道發射過程中軌道間的電磁場28
2.5.2電磁軌道發射過程中的力學計算模型30
2.5.3兩軌道間相互作用的電磁力30
2.5.4電樞對軌道的作用力31
2.5.5算例分析32
參考文獻33
第3章軌道的力學分析 35
3.1彈性基礎梁的彎曲微分方程及其解35
3.1.1彈性基礎梁的彎曲微分方程的建立35
3.1.2彈性基礎梁微分方程解的形式36
3.2有限長彈性基礎梁的變形及內力方程36
3.2.1有限長彈性基礎梁變形的撓曲線表達式36
3.2.2有限長彈性基礎梁變形的內力表達式37
3.3不同約束形式發射軌道的靜力計算38
3.3.1發射軌道簡化為兩端鉸支約束(模型1)的計算38
3.3.2發射軌道簡化為一端固定、一端自由約束(模型2)的計算43
3.3.3發射軌道簡化為一端固定、一端鉸支約束(模型3)的計算47
3.43種不同約束形式下軌道的內力及變形比較52
3.4.13種不同約束形式變形的比較52
3.4.23種不同約束形式內力彎矩的比較54
3.4.3數值仿真結果與理論解的比較54
3.5電磁發射軌道的動力回響分析59
3.5.1發射軌道動力學方程的建立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電磁發射軌道臨界速度分析及ANSYS的模擬仿真69
3.6.1電磁發射軌道動力學模型69
3.6.2基於ANSYS電磁發射軌道臨界速度分析70
參考文獻73
第4章方口徑電磁軌道發射裝置組件的力學分析 74
4.1方口徑電磁軌道發射裝置軌道及壁板的靜力分析75
4.1.1集中載荷和均布載荷作用下雙層梁撓曲線方程的建立76
4.1.2集中載荷F作用下雙層梁的力學分析80
4.1.3均布載荷q作用下雙層梁的力學分析83
4.1.4載荷F+q作用下雙層梁的力學分析86
4.1.5模型參數對雙層梁系統受力影響的研究89
4.2電樞力和電磁力共同作用下電磁發射組件的動力學分析102
4.2.1雙層梁動力學微分方程式的建立102
4.2.2集中載荷作用下雙層梁的動態回響109
4.2.3均布載荷作用下的上樑動態回響114
4.2.4組合載荷作用下的雙層梁動態回響119
4.2.5模型參數對雙層梁系統動態回響影響的研究122
參考文獻142
第5章非軸對稱載荷作用下圓口徑發射身管的力學分析 143
5.1非軸對稱載荷作用下的有限長圓柱薄殼的靜力分析143
5.1.1有限長圓柱薄殼的靜力方程143
5.1.2非軸對稱載荷作用下的靜位移及靜應力的解析解146
5.1.3薄殼靜力問題解析解和有限元解的對比分析算例151
5.1.4薄殼靜力問題的參數分析算例154
5.2非軸對稱載荷作用下的有限長圓柱厚殼的靜力分析157
5.2.1有限長圓柱厚殼的靜力方程158
5.2.2非軸對稱載荷作用下位移及應力的靜力理論解169
5.2.3厚殼靜力問題解析解和有限元解的對比分析算例171
5.2.4厚殼靜力問題的參數分析算例173
5.3非軸對稱載荷作用下有限長圓柱薄殼的動力回響177
5.3.1有限長圓柱薄殼的動力方程178
5.3.2非軸對稱載荷作用下動位移及動應力的解析解179
5.3.3薄殼動力問題解析解和有限元解的對比分析算例182
5.3.4薄殼動力問題的參數分析算例185
5.4非軸對稱載荷作用下有限長圓柱厚殼的動力回響189
5.4.1有限長圓柱厚殼的動力方程189
5.4.2非軸對稱載荷下有限長圓柱厚殼的動力理論解191
5.4.3厚殼動力問題解析解和有限元解的對比分析算例192
5.4.4厚殼動力問題的參數分析算例194
附錄Ⅰ199
附錄Ⅱ209
參考文獻211
第6章不同結構形式的電樞在發射過程中的應力分析 212
6.1電樞的結構尺寸對電樞工作應力的影響212
6.1.1電樞的形狀對電樞工作應力的影響212
6.1.2V形電樞的尺寸變化對電樞應力狀態的影響213
6.1.3U形電樞的尺寸變化對電樞應力狀態的影響218
6.1.4馬鞍形電樞的尺寸變化對電樞應力狀態的影響220
6.2電樞在電磁場中的受力分析223
6.2.1軌道－電樞模型分析223
6.2.2建立軌道－電樞模型224
6.2.3電樞電流密度和焦耳熱分析227
6.2.4電樞受力分析230
參考文獻234
第7章發射軌道局部接觸應力的計算 235
7.1軌道局部應力場的計算模型235
7.2平面彈性理論邊界問題藉助化歸挈合問題的解法236
7.2.1當G(t)=1的情形236
7.2.2問題F+=gF－+f的解 237
7.2.3對於半平面的一般形式239
7.3分布載荷作用下的應力場243
7.4電樞與軌道接觸的剛印問題244
7.4.1水平基底剛印作用於半平面的問題244
7.4.2軌道與電樞間的接觸問題245
7.5算例及結果分析246
參考文獻249
第8章發射過程中電樞運動特性參量的一種簡捷算法 250
8.1電樞運動特性參量的基本方程250
8.2特性參量的簡捷算法252
8.2.1迴路電流解析式的導出252
8.2.2發射過程參數的計算流程252
8.2.3時間步長與收斂準則的選定254
8.3算例254
8.3.1算例1254
8.3.2算例2255
參考文獻256
