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《2011-2012(1)高等数学(54学时)试题(a)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、采用模式搜索法对轨道炮重要参数的优化设计刘文，张海军，白象忠，张立功（1.燕山大学理学院,秦皇岛066004；2.燕山大学建筑工程与力学学院,秦皇岛066004）摘要：弹丸的发射速度是我们研究电磁炮的最重要参数之一。在充分考虑了电枢运动中所受到的主要阻力，包括等离子体的粘滞阻力、惰性阻力及空气阻力的基础上，构建了包含电枢速度、轨道间距、电枢位移量等在内的优化模型，以及轨道间距、轨道的高和轨道的厚度有关的电感梯度的模型，并采用模式搜索法进行优化计算。优化结果表明：当轨道间距和电枢位移量一定时，弹丸发射速度将会达到最大。而调整发射轨道的高度、厚度可以达到调整弹丸的发射速
2、度的目的。研究结果可为电磁炮相关参数的设计和制造提供了理论上的依据和技术上的支持。关键词：电磁轨道炮；电感梯度；等离子体电枢；模式搜索法；最大速度；优化计算中图分类号：TJ012.1+1；学科分类代码：110-7480文献标志码：AOptimalcalculationofrailgunlaunthedparameterswithinternalpenaltyfunctionmethodLIUWen1,ZHANGHai-jun1,BAIXiang-zhong2,ZHANGLi-gong11.SchoolofSciences,YanshanUniversity,Qinh
3、uangdao,066004,China2.SchoolofCivilEngineering_&_Mechanics,yanshanUniversity,Qinhuangdao,066004,ChinaAbstract:Launchedspeedofprojectileisoneofthemostimportantparametersoftherailgundesign.mainresistancesinarmaturemotionwereconsideredinthefullinmodel，theywereplasmaviscousdrag,inertialdra
4、gandairdrag.TheoptimizationmodelthatitwilloptimizecalculationinusingPatternsearchmethodbetweenarmaturespeed，twotrackspacingoftherailandThearmaturemovementdisplacementquantitywasestablished;Andtherearethecalculationmodelwithtworailspacing,railhigh,thethicknessofthetrackon,Theoptimizatio
5、nresultsshowedwhenTwotrackspacingoftherailandThearmaturemovementdisplacementquantity,theprojectilewillgetthemostlargelaunchedspeed;itwilladjusttotheheightoftherail,thethinknessoftherail,betweentworailsdistancetoreachtopurposethatitadjustlaunchedspeedofprojectile.Theresultsofthestudylai
6、datheoreticalfoundationfordesignandmanufacturingoftherailgun.KeyWords:railgun;inductancegradient;plasmaarmature;Patternsearchmethod;maximumspeed;optimalcalculation1引言近年来随着新技术、新材料不断基金项目:国家自然科学基金项目（50875230）.作者简介:刘文（1961—），男，教授，博士研究生，主要研究方向：工程中的数学问题及计算机仿真，优化理论及其应用。发展，电磁轨道炮在发射装置、发射重量、弹丸速度
7、、大功率电源等方面的研究取得了一系列成果[1]。美国的苏伦斯·利弗莫尔国家实验室和洛斯·阿拉莫斯国家实验室曾合作，将的弹丸加速到的超高速。中国工程物理研究院流体物理研究所率先建造了我国第一台电磁轨道发射试验装置，把0.34g的弹丸加速到的速度。弹丸的超高速，使其具有了巨大的动能和极强的穿透力，从而大大提高了武器的射程和威力[2]。就弹丸的速度建模问题来说，Parker认为电磁炮的速度与膛壁烧蚀、等离子体质量增加有关；Ray从运动阻力角度引入与速度有关的阻力项等[3]。本文在考虑了电枢运动过程中等离子体的粘性阻力、惰性阻力和空气阻力情况下，构建了电磁轨道炮电枢的运
