電磁軌道發(fā)射是一種能將物體加速至超高速度的新型發(fā)射方式,它利用電磁力驅動有效載荷,將電磁能轉換成機械能,將廣泛地替代現(xiàn)有的傳統(tǒng)發(fā)射模式。電磁軌道炮在發(fā)射過程中,隨著電樞的不斷向前滑動,導軌上會產(chǎn)生橫向動態(tài)撓曲變形,而且在某些條件下會引起導軌復雜的振動現(xiàn)象甚至是混沌振動,會對軌道炮發(fā)射結構和壽命產(chǎn)生嚴重的影響。因此,對電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的機電耦合混沌振動研究具有重要的理論意義和實用價值。本文建立了電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的機電耦合動力學模型,考慮非線性機電耦合力的作用,推導出電磁載荷作用下導軌的動力學方程,采用近似解析法和Runge-Kutta法分別求解系統(tǒng)的時域響應,進行了系統(tǒng)非線性振動近似解析解和數(shù)值解的對比分析。結果表明:當系統(tǒng)非線性較弱時,解析解和數(shù)值解產(chǎn)生的誤差較小;當系統(tǒng)非線性較強時,解析解不再適用。推導出電流激勵下電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的機電耦合非線性振動微分方程,采用數(shù)值法并借助分岔圖、功率譜圖、時域波形圖、相圖和Poincare截面圖,分析了導軌的動態(tài)響應及其隨參數(shù)變化的分岔演化規(guī)律。采用數(shù)值法求解了速度激勵下系統(tǒng)機電耦合非線性振動微分方程,并借助分岔圖、功率譜圖、時域波形圖、相圖和P...

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外發(fā)展狀況
        1.2.1 電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)
        1.2.2 分岔和混沌
    1.3 課題的研究目的與內(nèi)容
第2章 電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的非線性振動分析
    2.1 電磁導軌發(fā)射技術原理
    2.2 導軌的機電耦合非線性動力學模型
    2.3 解析解
        2.3.1 導軌的機電耦合非線性動力學模型
        2.3.2 非線性求解
        2.3.3 結果分析
    2.4 數(shù)值解
        2.4.1 分離變量法
        2.4.2 兩種方法結果比較
    2.5 本章小結
第3章 電流激勵下系統(tǒng)的混沌振動分析
    3.1 系統(tǒng)的非線性振動方程
    3.2 混沌振動的特征
    3.3 系統(tǒng)非線性動力學行為
        3.3.1 導軌寬度的影響
        3.3.2 導軌高度的影響
        3.3.3 導軌間距的影響
        3.3.4 電流激勵值的影響
        3.3.5 擾動電流的影響
        3.3.6 阻尼比的影響
        3.3.7 激勵電流頻率的影響
    3.4 本章小結
第4章 速度激勵下系統(tǒng)的混沌振動分析
    4.1 系統(tǒng)在速度激勵下的非線性振動方程
    4.2 速度激勵下系統(tǒng)的非線性動力學行為
        4.2.1 導軌寬度的影響
        4.2.2 導軌高度的影響
        4.2.3 阻尼比的影響
    4.3 本章小結
第5章 系統(tǒng)非線性振動軟件的開發(fā)
    5.1 基本思路及實現(xiàn)方法
    5.2 系統(tǒng)分析軟件設計
        5.2.1 MATLAB制作COM組件
        5.2.2 系統(tǒng)程序流程圖
        5.2.3 程序界面
    5.3 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝



本文編號：3995925