电磁发射用脉冲强磁场模拟技术研究

The project provides the design mehtod for constructing the pulsed high magnetic field experimental system for electromagnetic launch system. Presently, the existing research can not be used for the test of devices in shells for electromagnetic launch system. So, a new type of method in design and analysis of pulsed high magnetic field experimental system is proposed. The method of large-diameter pulsed magnet design is presented, which can provide principle of optimality to the design of the experimental system. The parameters optimization distribution for pulse power system and pulsed magnet are achieved by utilizing the multiobjective optimization arithmetic and an automatic calculation method for the triggering strategy of the apacitive pulsed power supply. The bi-directional coupling calculation method of transient electromagnetic field, temperature field and stress field is proposed, that is a preliminary exploration of electromagnetic field, temperature field and stress field coupling calculation problems. On the basis of the above studies, the pulsed high magnetic field experimental system is designed, and some experiments will be done to verify the design and calculation method.

本项目针对电磁发射用脉冲强磁场模拟技术进行深入研究，为研制电磁发射用脉冲强磁场实验系统提供理论基础和技术支撑。本项目在当前研究成果无法开展电磁发射系统弹载制导器件脉冲强磁场实验测试的基础上，提出了一种新型脉冲强磁场实验系统的设计与分析方法；提出大孔径脉冲磁体设计方法，为实验系统设计提供优化原则和指导方向；提出磁体与脉冲电源优化配置方法，分别利用多目标优化算法和脉冲成形单元时序放电控制策略，实现脉冲强磁场实验系统超高磁场变化率和长磁场脉宽应用指标需求；提出磁体冷却方法并建立磁体瞬态电磁场、温度场和应力场双向耦合计算模型，初步探索脉冲磁体电磁场、温度场和应力场多场耦合计算问题。在以上研究基础上，搭建脉冲强磁场实验系统，对本项目的设计方法和仿真分析进行实验验证。

本项目针对电磁发射用脉冲强磁场模拟技术进行深入研究，为研制电磁发射用脉冲强磁场实验系统提供理论基础和技术支撑。本项目在当前研究成果无法开展电磁发射系统弹载制导器件脉冲强磁场实验测试的基础上，提出了一种新型脉冲强磁场实验系统的设计与分析方法；提出大孔径脉冲磁体设计方法，为实验系统设计提供优化原则和指导方向；提出磁体与脉冲电源优化配置方法，实现脉冲强磁场实验系统超高磁场变化率和长磁场脉宽应用指标需求；提出磁体冷却方法并建立磁体瞬态电磁场、温度场和应力场双向耦合计算模型，初步探索脉冲磁体电磁场、温度场和应力场多场耦合计算问题。在以上研究基础上，搭建脉冲强磁场实验系统，对本项目的设计方法和仿真分析进行实验验证。