大电流高速滑动刨削的预测模型
2015-11-27王咸斌袁伟群
火炮发射与控制学报 2015年2期
关键词:模型
王 盟,王咸斌,赵 莹,袁伟群,严 萍
(1.中国科学院大学,北京 100049;2.中国科学院 电工研究所,北京 100190;3.中国科学院 电力电子与电气驱动重点实验室,北京 100190)
轨道加速装置是利用电能将物体加速到超高速的先进装置,具有速度快、射程远和命中精度高等优点[1]。刨削的出现会影响轨道发射器的发射效果,降低其寿命。研究刨削机理有助于更好地认识刨削,为预防刨削提供理论依据与工程方案,从而提高电磁轨道发射器的使用寿命[2-5]。
目前,现有刨削假说与模型如下:
1)微观粗糙颗粒碰撞假说认为刨削是微观粗糙颗粒之间的斜碰撞引起的,碰撞产生的冲击力与碰撞速度、碰撞角度、材料密度和冲击波速率有关[6-9]。当电枢速度达到起始刨削速度时,冲击力达到材料的极限强度导致刨削。该假说只对刨削行为作了解释,并没有给出预测起始刨削速度的方法。
2)绝热剪切假说认为刨削产生的过程中有绝热剪切带形成。绝热剪切带是当材料的粘塑性热软化率超过其机械硬化率时局部带发生的剧烈的塑性应变[10]。该假说也没有给出预测起始刨削速度的方法。
3)冲击压强模型认为起始刨削速度由较硬材料的硬度和双方材料的密度及声速度决定。当电枢与轨道碰撞产生的冲击压强超过了材料的屈服强度时则产生刨削。模型中无法获得实际碰撞产生的冲击压强,利用垂直平面碰撞冲击压强替代实际碰撞冲击压强来预测起始刨削速度,该模型属于半经验型。……
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