李 丹， 徐 蓉， 袁伟群， 严 萍

(1. 中国科学院电工研究所， 北京 100190； 2. 中国科学院大学， 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)

电磁发射装置绝缘支撑结构多场特性研究

李 丹1,2,3， 徐 蓉1,3， 袁伟群1,3， 严 萍1, 3

(1. 中国科学院电工研究所， 北京 100190； 2. 中国科学院大学， 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)

为探究各种因素对绝缘支撑结构性能的影响，基于COMSOL Multiphysics有限元分析软件，通过建立发射装置二维瞬态模型，以麦克斯韦方程、热传导方程、动力学方程作为依据，主要分析绝缘支撑结构的温度和应力分布情况。结果表明，在电磁发射过程中，轨道引起的绝缘支撑结构温升约10K；局部应力最高值远小于绝缘材料的抗张强度。因此，总体上看，轨道对绝缘支撑结构的影响很小。

电磁发射装置； 电流密度； 温度； 应力； 绝缘支撑结构

1 引言

随着电磁发射技术的日趋成熟，其在科学实验、航空航天等诸多领域中扮演越来越重要的角色[1-3]。电磁轨道发射系统利用流经轨道-电枢的电流所产生的磁场与流经电枢的电流之间相互作用的电磁力加速电枢至超高速[4]。在电磁发射运行过程中，存在着电、热和力多场耦合作用[5]。实验中发现发射装置中的绝缘支撑结构破坏频发，尤其在重复发射过程中。由于电磁发射过程复杂，绝缘支撑结构的性能受到多种因素的影响。目前国内外针对绝缘支撑结构绝缘性能的研究涉及较少，早期的研究人员将研究重点放在……