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被动电磁装甲对金属射流横向电磁力的计算及验证 被引量:17
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作者 雷彬 陈少辉 +2 位作者 吕庆敖 李治源 李鹤 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2569-2574,共6页
为提高装甲防护性能,对被动电磁装甲中金属射流所受横向电磁力作用机理进行了研究。在等效电路模型基础上,建立了金属射流横向受力模型并具体讨论了射流微元所受横向电磁力随时间和位置的变化;结合虚拟源点理论,建立了不同速度金属射流... 为提高装甲防护性能,对被动电磁装甲中金属射流所受横向电磁力作用机理进行了研究。在等效电路模型基础上,建立了金属射流横向受力模型并具体讨论了射流微元所受横向电磁力随时间和位置的变化;结合虚拟源点理论,建立了不同速度金属射流微元穿过被动电磁装甲板后的横向偏移速度模型。计算显示,当电压达到35kV时,近一半长度金属射流产生有效偏移;试验中观察到了金属射流的横向偏移效果。上述研究进一步完善了被动电磁装甲对破甲弹的防护机理。 展开更多
关键词 被动电磁装甲 金属射流 横向电磁力 偏移速度 等效电路 破甲弹
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金属穿甲杆或射流受被动电磁装甲电磁力作用物理模型 被引量:9
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作者 胡金锁 田亮 +2 位作者 郑萍 谢大刚 程树康 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期695-697,共3页
电磁装甲技术是一项新概念战斗车辆防护技术。首次明确提出了应用电磁力理论原理分析电磁装甲的问题,利用电磁学的理论推导出系统在加电工作状态下射弹受力方程,建立了被动电磁装甲(PEMA)的物理模型,并对其进行计算机仿真。
关键词 应用力学 被动电磁装甲 电磁力 物理模型 仿真
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被动电磁装甲对金属射流箍缩电磁力的计算及验证 被引量:21
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作者 苑希超 雷彬 +1 位作者 李治源 陈少辉 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期251-256,共6页
为提高装甲防护性能,对被动电磁装甲中金属射流所受箍缩电磁力作用进行了研究。在等效电路模型基础上,给出了与箍缩电磁体积力等效的表面电磁压强理论公式,分析了等效表面电磁压强随时间振荡衰减变化的规律;通过分析平均等效表面电磁压... 为提高装甲防护性能,对被动电磁装甲中金属射流所受箍缩电磁力作用进行了研究。在等效电路模型基础上,给出了与箍缩电磁体积力等效的表面电磁压强理论公式,分析了等效表面电磁压强随时间振荡衰减变化的规律;通过分析平均等效表面电磁压强的临界现象,认为金属射流半径与趋肤深度的比值r槇<1时,平均等效表面电磁压强会随相对半径的减小而急剧增大。数值模拟和理论分析结果都显示:在合适参数下,平均等效表面电磁压强会在金属射流较细部位急剧增加,从而导致腊肠不稳定性。5kV被动电磁装甲试验结果显示:金属射流受箍缩电磁力影响后,在后效靶板上的穿孔直径明显比不加电情况大。上述研究进一步完善了被动电磁装甲对破甲弹的防护机理,对被动电磁装甲的应用具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 被动电磁装甲 破甲弹 金属射流 电磁箍缩力 表面电磁压强 腊肠不稳定性
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被动电磁装甲对金属射流的电流作用特性 被引量:9
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作者 苑希超 雷彬 +1 位作者 李治源 陈少辉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期38-44,共7页
为进一步明确被动电磁装甲防护机理,对金属射流的电流作用特性进行了研究。在等效电路模型基础上,分析了脉冲电流的时频特性,提出一种基于频域分析的脉冲电流趋肤效应分析方法。得到了射流内不同时刻的电流密度分布计算方法,研究了放电... 为进一步明确被动电磁装甲防护机理,对金属射流的电流作用特性进行了研究。在等效电路模型基础上,分析了脉冲电流的时频特性,提出一种基于频域分析的脉冲电流趋肤效应分析方法。得到了射流内不同时刻的电流密度分布计算方法,研究了放电过程中电流趋肤深度随时间变化的规律。通过与仿真分析结果的比较,给出了计算误差,验证了该分析方法的正确性。最后,根据作用时间模型分析了射流微元所受电流作用的特性。结果表明,脉冲电流具有较宽的频域分布,其电流密度分布不同于单一频率的时谐电流,并非所有时刻电流密度都随深度增加而减小,在脉冲下降沿会出现导体表面的电流密度小于内部电流密度的现象。而脉冲电流对金属射流的作用主要集中在速度小于4km/s的射流尾部,而且越靠近表面的单元受到的作用强度越大。上述研究为被动电磁装甲的优化提供了研究基础。 展开更多
关键词 脉冲电流 趋肤效应 频域分析 被动电磁装甲 电流密度
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被动电装甲高功率脉冲电路参数特性分析 被引量:7
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作者 齐文达 雷彬 +1 位作者 李治源 苑希超 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1857-1864,共8页
为了获得被动电装甲作用于射流的最佳电流波形,研究了电感、电阻、电容及充电电压对被动电装甲放电电流波形的影响规律。在此基础上,重点研究了装甲结构变化对电感的影响及在脉冲电流作用下射流电感、电阻的变化规律。首先在稳态条件下... 为了获得被动电装甲作用于射流的最佳电流波形,研究了电感、电阻、电容及充电电压对被动电装甲放电电流波形的影响规律。在此基础上,重点研究了装甲结构变化对电感的影响及在脉冲电流作用下射流电感、电阻的变化规律。首先在稳态条件下,利用电感经验计算公式计算,得到了影响装甲结构电感的主要因素为装甲板间距与装甲板宽度的比值;接着本文首次考虑脉冲电流通过铜射流时产生的趋肤效应(电流上升)及反趋肤效应(电流下降)对电阻和电感的影响,基于能量原理,利用计算得到的射流上的电流分布,得出了一种等效电阻电感的计算方法,并对直径4 mm的射流进行了计算。结果表明:射流的电阻突然增大后又很快趋于稳态电流作用下的电阻值,而电感突然减低后又很快增大至稳态电流作用下电感的1.8%;最后通过测试实验证实了计算方法的正确性。结论认为:在能量一定的情况下,增大电压比增大电容更有利于提高脉冲电流的梯度和峰值;在装甲板距离一定的情况下,应尽量增加装甲板宽度以减小装甲板结构的电感;趋肤效应有利于减小整个系统的电感,获得更大的电流梯度。 展开更多
关键词 被动装甲 脉冲电流 趋肤效应 等效电阻 等效电感 能量原理
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基于射流变形机理被动电磁装甲板间距优化分析 被引量:4
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作者 齐文达 雷彬 +1 位作者 向红军 孟学平 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2015年第4期1-4,18,共5页
为提高被动电磁装甲防护性能,基于时间窗原理和虚拟源点理论,建立了脉冲电流对不同速度聚能射流微元作用时间的数学模型,确立了射流微元受脉冲电流作用累积时间最长为结构优化目标,通过数值计算得到了虚拟源点到前装甲板距离之间越大以... 为提高被动电磁装甲防护性能,基于时间窗原理和虚拟源点理论,建立了脉冲电流对不同速度聚能射流微元作用时间的数学模型,确立了射流微元受脉冲电流作用累积时间最长为结构优化目标,通过数值计算得到了虚拟源点到前装甲板距离之间越大以及射流头部速度和射流尾部速度比值越大,装甲板间距也越大的结论。在认为射流为全塑性体及电流完全分布在射流表面的情况下,得到了能够使射流产生变形的临界电流、与阿尔芬波速相关的变形时间常数和脉冲电流对射流微元的实际作用时间。此研究为电装甲板间距设计提供了参考。 展开更多
关键词 被动电磁装甲 结构优化 射流 临界电流 阿尔芬波速
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装甲结构对被动电磁装甲防护射流性能的影响 被引量:2
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作者 齐文达 雷彬 +1 位作者 向红军 孟学平 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期251-256,共6页
为了实现被动电磁装甲对射流产生更加充分的破坏作用,减小装甲结构设计对射流参数的依赖性,提出了多层板结构被动电磁装甲。通过对多层板装甲等效电路的分析可知,在射流电阻占系统电阻主导的情况下,随着装甲板层数的增加,通过射流和装... 为了实现被动电磁装甲对射流产生更加充分的破坏作用,减小装甲结构设计对射流参数的依赖性,提出了多层板结构被动电磁装甲。通过对多层板装甲等效电路的分析可知,在射流电阻占系统电阻主导的情况下,随着装甲板层数的增加,通过射流和装甲板的脉冲电流将大大提高。同时对多层装甲板电感计算可知,多层装甲板能够有效减小系统电感。通过对射流在多层装甲板间运动规律的分析,建立了脉冲电流对射流作用的数学模型,通过数值计算可知多层装甲板结构能有效减小射流头部和尾部的有效侵彻长度,并增加脉冲电流对射流的作用时间。 展开更多
关键词 被动电磁装甲 聚能射流 等效电路 脉冲电流
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被动电磁装甲对聚能射流的电-热作用耦合分析
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作者 苑希超 雷彬 +1 位作者 李治源 陈少辉 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期152-156,共5页
为提高被动电磁装甲防护效果,研究了被动电磁装甲的电-热作用机理,建立了被动电磁装甲对均匀拉伸聚能射流的电-热作用耦合分析模型,进行了静态铜杆和运动射流温度场分布的数值分析。通过试验验证了耦合分析模型的正确性和可行性。运动... 为提高被动电磁装甲防护效果,研究了被动电磁装甲的电-热作用机理,建立了被动电磁装甲对均匀拉伸聚能射流的电-热作用耦合分析模型,进行了静态铜杆和运动射流温度场分布的数值分析。通过试验验证了耦合分析模型的正确性和可行性。运动模型的分析结果表明射流侵彻被动电磁装甲时,射流的熔化开始于速度为5.8 km/s左右的射流中部,而气化和电爆炸现象发生在速度小于4.5 km/s的射流尾部。分析结果也为被动电磁装甲的优化提供了研究基础。 展开更多
关键词 被动电磁装甲 金属射流 电爆炸 电-热耦合 温度场 时域差分法
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多层板被动电磁装甲结构电路分析 被引量:2
9
作者 齐文达 向红军 +1 位作者 孔庆奕 容烨 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第4期38-42,共5页
在装甲总厚度一定的前提下提出了多层板结构装甲模型并得到了等效电路,通过对多层板结构被动电磁装甲进行了电感计算,分析了装甲板层数、射流电阻及装甲板电感对被动电磁装甲脉冲放电电流的影响,证明了装甲板层数的增加有利于增强脉冲... 在装甲总厚度一定的前提下提出了多层板结构装甲模型并得到了等效电路,通过对多层板结构被动电磁装甲进行了电感计算,分析了装甲板层数、射流电阻及装甲板电感对被动电磁装甲脉冲放电电流的影响,证明了装甲板层数的增加有利于增强脉冲电流对聚能射流破坏作用。 展开更多
关键词 被动电磁装甲 聚能射流 脉冲电流 电感计算 结构设计
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轴向脉冲电流对射流线性不稳定性的作用 被引量:2
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作者 齐文达 雷彬 +2 位作者 李治源 向红军 苑希超 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期226-231,共6页
为了提高电磁被动装甲对聚能射流的防护能力,利用叠加原理和磁流体线性不稳定理论,在轴向脉冲电流作用下建立了射流运动线性扰动控制方程,并对射流箍缩和扭曲不稳定性增长率随粘性、时间的变化规律进行了分析,得到了射流不稳定增长率和... 为了提高电磁被动装甲对聚能射流的防护能力,利用叠加原理和磁流体线性不稳定理论,在轴向脉冲电流作用下建立了射流运动线性扰动控制方程,并对射流箍缩和扭曲不稳定性增长率随粘性、时间的变化规律进行了分析,得到了射流不稳定增长率和射流的变形规律,并利用数值方法得到了射流变形的计算公式。最后通过直径39.2mm破甲弹进行静破甲试验,通过后效板射流入射孔的大小验证了脉冲电流对射流的箍缩作用;利用具有初始弯曲、直径为1.75mm铜丝模拟了脉冲电流对射流的扭曲作用,通过铜丝的变形验证了脉冲电流对射流的扭曲作用。实验结果证实了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 脉冲电流 被动装甲 箍缩 扭曲 不稳定性 磁流体动力学
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脉冲电流对金属射流箍缩电磁力的计算及验证
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作者 苑希超 雷彬 +1 位作者 李治源 齐文达 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2014年第4期1-5,共5页
为深入研究被动电磁装甲的防护机理,进行了脉冲电流作用下金属射流受到的箍缩电磁力作用研究。通过频域分析方法得到了脉冲电流在金属射流中的电流密度分布,并结合反趋肤效应现象研究了射流受到的等效表面电磁压强随半径以及电流密度分... 为深入研究被动电磁装甲的防护机理,进行了脉冲电流作用下金属射流受到的箍缩电磁力作用研究。通过频域分析方法得到了脉冲电流在金属射流中的电流密度分布,并结合反趋肤效应现象研究了射流受到的等效表面电磁压强随半径以及电流密度分布的变化规律。通过数值分析表明:脉冲放电的下降沿出现反趋肤效应时,金属射流受到的等效表面电磁压强大于相同电流时出现趋肤效应时的值。通过被动电磁装甲试验验证了脉冲电流产生的箍缩电磁力的作用效果。在注入脉冲电流的情况下,射流在后效靶板上的穿孔直径明显比不加电情况大。上述研究进一步完善了被动电磁装甲对破甲弹的防护机理,对被动电磁装甲的应用具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 被动电磁装甲 破甲弹 金属射流 电磁箍缩力 反趋肤效应 表面电磁压强
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Defeating Mechanisms of Armours for Main Battle Tanks
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作者 Manfred Held 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS 2005年第1期1-9,共9页
The fundamental protection principles of the new armours for main battle tanks against kinetic energy projectiles (KE) and chemical energy weapons (CE)--shaped charges are shortly described and their efficiency agains... The fundamental protection principles of the new armours for main battle tanks against kinetic energy projectiles (KE) and chemical energy weapons (CE)--shaped charges are shortly described and their efficiency against both threats discussed. The armour topics can be split into: "perpendicular or zero-degree armours", such as rolled homogeneous armour (RHA), also with extremely high strength, ceramics, glass, liquid filled columns and explosive filled cells,"inclined armours", as spaced RHA plates with their corner effects, bulging armour, additive and integrated explosive reactive armours (ERA) and "hard kill active defence possibilities" in different defeating distances. 展开更多
关键词 主战坦克 被动装甲 反应装甲 主动防御
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极间弹体偏转电磁力的影响因素仿真研究
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作者 陈恩涛 刘建湖 +1 位作者 张显丕 张伦平 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2018年第3期53-59,共7页
[目的]利用极间弹体偏转电磁力使来袭射弹偏转是一项新兴的武器装备防护手段。为研究线电流理论计算偏转电磁力的适应性及偏转电磁力的影响因素,[方法]首先,建立弹体电磁装甲(PEMA)的线电流理论,采用有限元方法对简化线电流模型和三维... [目的]利用极间弹体偏转电磁力使来袭射弹偏转是一项新兴的武器装备防护手段。为研究线电流理论计算偏转电磁力的适应性及偏转电磁力的影响因素,[方法]首先,建立弹体电磁装甲(PEMA)的线电流理论,采用有限元方法对简化线电流模型和三维结构进行仿真;然后,通过改变参数和拟合方法来分析极板参数、弹体击穿位置、弹体侵彻角等因素对偏转电磁力的影响规律。[结果]结果表明:三维结构的偏转电磁力仅为线电流理论电磁力的1/7,故线电流理论并不适用于指导三维电磁装甲设计;偏转电磁力随极板宽度的增加呈一次幂函数衰减;偏转电磁力横向分量在横向和纵向方向上的击穿位置均呈二次函数变化;侵彻角对偏转电磁力横向分量没有影响。[结结论]研究结论可为电磁装甲的机理实验、方案设计及装舰应用奠定一定的技术基础。 展开更多
关键词 被动电磁装甲 穿甲弹 偏转电磁力 线电流理论 偏转效应
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轴向脉冲电流对全塑性铜射流的扭曲不稳定性作用分析 被引量:1
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作者 齐文达 向红军 +1 位作者 孔庆奕 容烨 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第5期220-223,共4页
建立了铜射流在全塑性态下的一维线性扭曲扰动控制方程,研究了轴向脉冲电流对聚能铜射流的变形破坏机理,得到了射流在轴向脉冲电流作用下的扭曲不稳定性随屈服极限、波数和时间的变化规律。当电容器充电电压为5140 V、轴向脉冲电流峰值... 建立了铜射流在全塑性态下的一维线性扭曲扰动控制方程,研究了轴向脉冲电流对聚能铜射流的变形破坏机理,得到了射流在轴向脉冲电流作用下的扭曲不稳定性随屈服极限、波数和时间的变化规律。当电容器充电电压为5140 V、轴向脉冲电流峰值为50 k A时,利用直径1. 75 mm铜丝进行了射流扭曲不稳定性静态模拟实验,证实了轴向脉冲电流对铜射流的扭曲破坏作用。 展开更多
关键词 被动电磁装甲 扭曲变形 趋肤效应 聚能射流 全塑性理论
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轴向脉冲电流对铜射流的箍缩不稳定性作用分析
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作者 齐文达 孔庆奕 +1 位作者 向红军 容烨 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2020年第1期36-42,共7页
为了提高被动电磁装甲对破甲弹产生的聚能铜射流的防护能力,考虑到聚能铜射流在自由拉伸过程中出现的颈缩现象以及脉冲电流在铜射流上产生的趋肤效应,本文利用叠加原理和磁流体不稳定性理论,建立了铜射流在全塑性态和液态下的线性扰动... 为了提高被动电磁装甲对破甲弹产生的聚能铜射流的防护能力,考虑到聚能铜射流在自由拉伸过程中出现的颈缩现象以及脉冲电流在铜射流上产生的趋肤效应,本文利用叠加原理和磁流体不稳定性理论,建立了铜射流在全塑性态和液态下的线性扰动控制方程,得到了聚能铜射流在轴向脉冲电流作用下的箍缩不稳定性随粘性或屈服极限、波数和时间的变化规律,并证实了两种研究方法的可行性。最后利用直径39.2mm破甲弹进行静破甲定性试验,通过后效板射流入射孔的大小验证了脉冲电流对铜射流的箍缩作用。 展开更多
关键词 被动电磁装甲 聚能铜射流 箍缩 磁流体不稳定性
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