李腾达 冯刚 连仲谋

摘 要： 为进一步提升电磁轨道发射器身管紧固的减振优化效果， 采用模态分析法仿真确定紧固点的选取。 在将电磁轨道发射器简化为伯努利-欧拉梁的基础上， 进行振动响应分析和模态分析， 通过建立发射器的有限元模型， 模拟发射全过程， 并依据临界速度时刻的系统刚度进行模态叠加， 确定优化紧固位置并提出评估指标来评判优化效果。 仿真实验表明， 添加紧固能够有效提高发射器的刚度， 且紧固的减振效果受到紧固位置的振动特性影响; 紧固的位置选择应尽量避开临界速度的共振范围， 在满足需求的前提下优先设置位于临界速度到达位置之前; 添加紧固导致轨道邻近部位出现应力集中现象， 提高了轨道强度要求。

关键词：电磁发射; 轨道; 减振优化; 模态分析; 有限元仿真

中图分类号：TJ866    文献标识码：    A   文章编号：1673-5048（2021）04-0069-07

0 引  言

电磁发射技术是一项利用电磁力推进负载达到高速的新概念武器技术[1-4]。 在电磁轨道发射器发射过程中， 当电枢速度达到临界速度时会产生共振， 导致轨道的剧烈振动与挠度变形[5-7]。 由于电磁冲击力的存在， 轨道的剧烈振动与挠度变形必然会导致轨道的刨削损伤， 影响轨道发射的稳定性与使用寿命[8-9]。 因此在实际应用中， 会对发射器身管施加预紧力以提升结构刚度， 达到减振目的[10]。 针对电磁轨道发射器的振动特性与减振問题， 国内外众多学者纷纷展开了深入研究。 吴立周等[11]对……