课题基金基金详情
极端复杂流场对燃弧特性的影响机理分析及自适应消弧结构优化设计
结题报告
批准号:
51875546
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
赵莹
学科分类:
E0501.机器人与机构学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
袁伟群、成文凭、车云龙、王琪、林灵淑、董龙禹、胡楠、郑杜成
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
电枢出膛瞬时所产生的“炮口焰”(燃弧)严重影响了弹丸的飞行姿态、稳定性及电磁轨道发射器的炮口寿命,有效抑制燃弧对于装置整体性能的提升和应用至关重要。本项目拟综合应用理论分析、数值模拟及实验验证的方法,重点开展的研究内容包括:分析电枢出膛瞬时气压场、电磁场及电场等多场作用下多耦合参变量对高超音速开路燃弧特性的影响规律;在此基础上构建极端复杂流场作用下的燃弧物理模型,综合应用认知科学理论,提出具有自适应能力的开路消弧结构优化设计方法和综合评价准则;基于混合灵敏度理论设计鲁棒控制器,有效提升消弧结构对炮口电弧的抑制作用;研制一种新型自适应消弧结构原理样机,对所提出理论及方法进行实验验证。本项目的研究成果对于新型炮口消弧器的结构设计优化提供理论指导,同时对于拓展电弧放电理论、推动电磁轨道发射器的技术发展和应用具有重要的科学价值和意义。
英文摘要
The “Muzzle Flame” (arc) is generated when the armature exits muzzle instantaneously, which seriously affects the flight attitude, stability of the projectile, and the muzzle duration of electromagnetic rail launchers. An effective arc suppression device is critical to the overall boost of system performance and its application. This project will be carried out by comprehensively applying theoretical analysis, numerical simulation and experimental verification methods, and its research content mainly includes: Analysis of the influence mechanism of multi-coupled parametric variables of various flow fields, such as the baric field, electromagnetic field and arc electric field density distribution, with regard to hypersonic open-circuit arc characteristics at the moment when the armature exits muzzle. Subsequently, by applying the cognitive science theory comprehensively, an optimization design method and a comprehensive evaluation criterion are presented for adaptive open-circuit arc extinction structures based on the construction of arc physical model under extremely complex flow fields. Furthermore, a robust controller will be developed based on mixed sensitivity theory to promote the effect of arc extinction structures productively towards suppressing the muzzle arc. In addition, a novel prototype of an adaptive arc extinction structure will be developed to verify the proposed theories and methods. The research results of this project can provide a theoretical guidance for innovation design and optimization of a novel muzzle arc extinction structure. Meanwhile, it has important scientific value and significance for expanding the theoretical research of arc discharge and promoting the development and application of electromagnetic emission technology.
项目根据立项制定的进度安排,按照既定提出的研究内容、研究目标有条不紊、逐步推进,按计划完成了全部研究内容,并获得了预期成果。建立了发射器与消弧器的几何模型,完成脉冲大电流传导电磁特性的仿真计算;完成了不同电弧电流波形的温度仿真研究;完成了膛内、膛外冲击波过程仿真分析;搭建了温度测量系统。建立了电磁轨道发射器燃弧试验平台;建立了膛口速度测量系统;建立了冲击波测量系统;进行了不同电流参数下的电磁发射试验。在已完善电磁轨道发射器上开展了电流密度、电弧运动速度、冲击波及外加磁场对电弧性能影响的综合试验研究;完成了膛口金属轨道烧蚀、损失及绝缘材料失效性研究;开展了消弧结构高可靠性能研究。完成燃弧机理及控制方法研究;完成电磁发射器膛口消弧器结构优化研究。综合复杂条件下电弧控制及抑制理论和方法,结合试验验证,提出了MA级消弧器的优化设计指导原则和技术方案。推动我国电磁发射技术的研究进程。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.11884/hplpb202032.190370
发表时间:2020
期刊:强激光与粒子束
影响因子:--
作者:车英东;赵伟康;王志增;田文;孔佑军;袁伟群;严萍
通讯作者:严萍
DOI:10.13336/j.1003-6520.hve.20201255
发表时间:2021
期刊:高电压技术
影响因子:--
作者:符尊靖;徐蓉;徐伟东;成文凭;严萍
通讯作者:严萍
DOI:10.12067/ateee1809049
发表时间:2019
期刊:电工电能新技术
影响因子:--
作者:郑杜成;徐蓉;成文凭;赵伟康;袁伟群;严萍
通讯作者:严萍
DOI:--
发表时间:2019
期刊:电工电能新技术
影响因子:--
作者:胡楠;袁伟群;刘坤;马进;严萍
通讯作者:严萍
Multishot Damage of Insulator in a Medium-Caliber and High Linear Current Density Launcher
中口径高线电流密度发射装置绝缘子多发损伤
DOI:10.1109/tps.2018.2889230
发表时间:2019-01
期刊:IEEE Transactions on Plasma Science
影响因子:1.5
作者:Weikang Zhao;Rong Xu;Youjun Kong;Weiqun Yuan;Ping Yan
通讯作者:Ping Yan
高热动压环境下树脂基复合材料的熔蚀损伤机理研究
小型化高气压亚纳秒开关关键技术研究
  • 批准号:
    51007089
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    赵莹
  • 依托单位:
国内基金
海外基金