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电磁驱动高速弹丸成型模式与影响因素
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作者 黄炳瑜 陈学秒 +6 位作者 张旭平 熊玮 王桂吉 张先锋 税荣杰 胥超 谭福利 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期95-108,共14页
为了研究电磁驱动药型罩形成高速成型弹丸的可行性及弹丸成型特性,基于CQ-7脉冲功率装置,开展了电磁驱动线性药型罩形成弹丸技术实验。结合激光多普勒测速技术,实现了电磁驱动药型罩形成弹丸的速度测量和侵彻铝靶验证。同时,基于流体动... 为了研究电磁驱动药型罩形成高速成型弹丸的可行性及弹丸成型特性,基于CQ-7脉冲功率装置,开展了电磁驱动线性药型罩形成弹丸技术实验。结合激光多普勒测速技术,实现了电磁驱动药型罩形成弹丸的速度测量和侵彻铝靶验证。同时,基于流体动力学软件和相应电磁仿真模块,建立了电磁驱动弹丸成型的物理模型和数值模拟方法,模拟了弹丸成型和侵彻铝靶的动力学过程,利用实验结果验证了数值模拟方法的可靠性。在此基础上,研究了等壁厚球缺型药型罩的结构参数以及加载能量对弹丸成型参数的影响规律。结果表明:外曲率半径对弹丸的头部速度影响较小,而头部速度会随壁厚的减小和加载能量的增大显著增加;弹丸的长径比随外曲率半径和壁厚的减小、加载能量的增大呈逐渐增加的趋势。最后,利用数值模拟方法预测并验证了利用电磁驱动技术获得高速度和大质量成型弹丸的可行性。 展开更多
关键词 电磁驱动 高速成型弹丸 线性药型罩 球缺型药型罩 成型模式
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较高场畸变系数的大电流三电极气体开关 被引量:3
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作者 税荣杰 陈学秒 +3 位作者 王桂吉 吴刚 胥超 罗斌强 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期106-113,共8页
气体开关作为脉冲功率装置的关键部件,其自击穿概率以及触发放电延时抖动对整个脉冲功率系统具有至关重要的影响。降低开关工作系数有利于提高开关稳定性,但延时抖动会随之增大。针对用于磁驱动实验的10 MA级大电流装置应用需求,设计了... 气体开关作为脉冲功率装置的关键部件,其自击穿概率以及触发放电延时抖动对整个脉冲功率系统具有至关重要的影响。降低开关工作系数有利于提高开关稳定性,但延时抖动会随之增大。针对用于磁驱动实验的10 MA级大电流装置应用需求,设计了一种具有较高场畸变系数、能在较低工作系数条件下稳定工作的三电极气体开关,并开展了该开关的性能研究。模拟与实验结果表明:在触发电压与充电电压相当的条件下,开关的场畸变系数接近4,开关工作系数高于60%时,开关具有较低的延时抖动,抖动均方根小于3 ns。结合该开关设计了一个两级Marx储能模块,充电电压±50 kV条件下短路放电,模块回路放电电流峰值达到150 kA、周期2μs。上千次放电实验后,开关电极表面未发生明显烧蚀,工作正常。工作系数68.5%时,共计4000发实验中未出现自放电现象,自击穿概率低于2.5×10^(−4)。上述结果表明该开关可满足300~400只开关同时工作的大电流装置需求。 展开更多
关键词 脉冲功率 气体开关 抖动 场畸变系数
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用于磁压剪技术的10T准静态磁场发生器 被引量:4
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作者 陈学秒 王桂吉 +4 位作者 章林文 唐小松 马骁 税荣杰 胥超 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2152-2156,共5页
基于理论分析和数值模拟,建立了一种用于磁驱动压剪加载中产生纯剪切力的准静态磁场发生器,由4台0.5 mF/15 kV的储能电容器并联而成,通过15 kV/30 kA的半导体硅堆开关,向一对磁体线圈放电,进行模拟分析和实验测试。装置在充电9 kV时,在... 基于理论分析和数值模拟,建立了一种用于磁驱动压剪加载中产生纯剪切力的准静态磁场发生器,由4台0.5 mF/15 kV的储能电容器并联而成,通过15 kV/30 kA的半导体硅堆开关,向一对磁体线圈放电,进行模拟分析和实验测试。装置在充电9 kV时,在样品区域获得了上升时间1.34 ms的10 T准静态磁场。测试和分析结果表明在半径7 mm区域内磁场分布不均匀性小于2%,满足磁压剪实验要求。 展开更多
关键词 磁压剪 准静态磁场 磁场均匀性 脉冲功率发生装置
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HTPB在高应变率斜波加载下的动力学响应 被引量:1
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作者 蔡进涛 肖松 +6 位作者 王桂吉 赵锋 吴刚 税荣杰 胥超 谭福利 赵剑衡 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期750-755,共6页
利用磁驱动斜波压缩加载实验技术,开展了以甲苯二异氰酸酯(TDI)为固化剂的端羟基聚丁二烯(HTPB)样品在斜波加载下的动力学响应实验研究,实验峰值压力1.2 GPa。实验利用激光干涉测速技术获得了三种不同厚度的HTPB样品在斜波压缩加载下的... 利用磁驱动斜波压缩加载实验技术,开展了以甲苯二异氰酸酯(TDI)为固化剂的端羟基聚丁二烯(HTPB)样品在斜波加载下的动力学响应实验研究,实验峰值压力1.2 GPa。实验利用激光干涉测速技术获得了三种不同厚度的HTPB样品在斜波压缩加载下的速度响应曲线。对实验结果进行Lagrange数据分析处理,得到了HTPB样品的声速-粒子速度曲线和应力-比容关系。基于该应力-比容关系和实验获得的加载压力历史曲线,对斜波压缩实验进行了一维流体动力学模拟计算验证,模拟计算很好地再现了HTPB样品在斜波压缩加载下的动力学响应实验结果。研究结果显示,0~1.2 GPa压力范围内,HTPB样品的拉格朗日声速表现为线性行为,实验的应变率为2×10~5~1×10~6s^(-1),随着样品厚度增加,加载应变率随之增加,实验结果未见明显应变率效应,与文献冲击加载实验结论一致。 展开更多
关键词 端羟基聚丁二烯(HTPB) 斜波加载 拉格朗日声速 动力学响应
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用于电磁驱动实验装置CQ-7的多间隙气体开关
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作者 陈学秒 王桂吉 +5 位作者 税荣杰 赵剑衡 孙承纬 谭福利 吴刚 章林文 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期93-97,共5页
基于电磁驱动实验装置CQ-7研制需求,设计了一套6间隙气体开关,开关高131mm,直径108mm,总间隙36mm,开关电感约40nH。采用模拟软件Ansoft Maxwell计算分析开关电场强度分布,电场分布较均匀,不均匀系数为1.14。开展了开关放电特性研究,充电... 基于电磁驱动实验装置CQ-7研制需求,设计了一套6间隙气体开关,开关高131mm,直径108mm,总间隙36mm,开关电感约40nH。采用模拟软件Ansoft Maxwell计算分析开关电场强度分布,电场分布较均匀,不均匀系数为1.14。开展了开关放电特性研究,充电±100kV条件下,开关放电电流峰值可达70kA,放电延时约35ns,抖动3ns。根据开关自击穿电压值,采用正态分析开关自击穿概率,开关80%安全系数下,自放电概率小于10^(-4)。该开关满足CQ-7实验装置研制需求。 展开更多
关键词 电磁驱动 气体开关 自击穿电压 延时抖动 电场强度
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