毛细管放电X光激光装置电源研制

利用毛细管放电产生X光激光,要求有重复频率的预-主脉冲对气体放电。文中介绍了用IGBT作为主开关和高压脉冲变压器升压的方式产生预脉冲,实现对预脉冲的脉冲宽度调节;用谐振充电、氢闸流管作开关和磁脉冲压缩技术产生主脉冲,主脉冲具有快前沿、窄脉宽、大电流和高重复频率等特点。整个系统由工控计算机和数据采集控制卡自动控制。     

10kV／100mA L-C型恒流充电电源

基于L-C(电感电容)变换器研制的10kV／100mA恒流自动充电机，对50cm氙灯冲击放电的储能电容充电。充电机用比较器作判断、固态继电器为开关的自动充电控制电路，既满足了充电精度，又使电路简洁可靠。给出了主要电路的原理、设计指导思想和方法。     

MA级高能电炮能源装置

MA级高能电炮能源装置采用两路脉冲电容器和轨道间隙开关并联运行,使回路电感、电阻约减小一半,提高了短路放电电流峰值及电流上升速度。当电容器组充电电压为41kV时,实验测得短路放电电流峰值为1.063MA,回路电感、电阻分别为88nH、6mΩ,与计算结果基本相符。     

高压脉冲发生器介绍

高压脉冲发生器用于起爆火花式高压雷管,触发高压脉冲放电开关和Max发生器;也可作为小电流直流高压电源为高压储能网络充电。高压脉冲发生器有三类:GMF-Ⅰ型、GMF-Ⅱ型和GMF-Ⅲ型。Ⅰ型为通用型,在几十年爆轰物理实验中一直在应用。由于不断改进,技术成熟,是大型爆轰实验重要的     

爆炸丝雷管起爆电源实验研究

研制了一种铁电爆电爆炸丝雷管起爆电源，输出峰值电流１３００Ａ，上升前沿０．３μｓ，成功地引爆了二只串联爆炸丝雷管。由此推论出，爆炸丝雷管在通电加热过程中的平均电阻增加几百倍；这种起爆电源，与传统的电容器放电电源相比，不需要充电，也不需要同步触发系统，环节少，结构简单、环境适应性强，同时还具有体积小，重量轻的优点。     

变压器脉冲功率调节系统的研究

对一种变压器和电爆炸丝开关相结合的功率调节系统进行了研究。该系统能有效实现低阻抗的初级能源和高阻抗负载的匹配,为高阻抗负载提供高电压大功率的脉冲。给出了该系统在５ｋＪ电容器能源组上的实验结果和数值模拟结果。在７５电阻负载上得到了脉宽为３００ｎｓ、幅度大于６００ｋＶ的高压脉冲。变压器耦合系数大于０８。     

静电悬浮用开关调制高压放大器的性能优化

受击穿场强限制,静电式仪表采用正弦波高压放大器不能满足过载能力的要求,为此研制出了一种出力系数大的开关调制式方波高压放大器。但在应用中发现,方波高压放大器存在功耗高和对位移测量电路干扰大的缺点。针对这些不足,采用研磨铁心截面、线包分段绕制和在调制信号中加入死区三种措施,显著降低了高压放大器的功耗和谐波干扰。测试表明,高压放大器优化后最大功耗降低了65.5%,而过载能力提高12.8%,同时对位移测量电路的干扰降至与正弦波高压放大器相同的水平。     

100kW重复频率脉冲电源触发系统

介绍了在强干扰条件下，为100kW高压大电流重复频率的脉冲电源所设计的触发系统，详细介绍了触发系统的工作原理，并根据干扰源对触发信号的干扰，合理设计了触发电路及参数，从而消除了干扰，使脉冲电源工作稳定可靠。     

谐振载荷作用下工程结构振动疲劳寿命预估的损伤力学-有限元法

建立了预估谐振载荷作用下结构振动疲劳寿命的损伤力学-有限元方法。首先根据损伤热力学原理,构建了损伤演化方程,建立光滑试件在恒幅应变交变载荷作用下寿命预估方法;进一步由损伤力学守恒积分原理,得到恒幅重复载荷作用下应力与寿命的关系式;然后根据标准件疲劳试验结果,拟合得到损伤演化方程中的材质参数;最后利用APDL语言编程对ANSYS软件进行了二次开发,借助ANSYS软件对谐振载荷作用下结构振动疲劳裂纹萌生寿命进行预估。作为算例,本文利用该方法预估了LC9CgS1铝合金梁谐振载荷作用下疲劳裂纹萌生寿命。     

轴向脉冲磁场增强金属射流侵彻穿深能力的因素

为掌握轴向脉冲磁场对金属射流的作用规律,基于破甲弹金属射流对目标的作用原理及磁场与金属射流之间的相互作用关系,设计了励磁线圈对破甲弹金属射流作用的试验系统,并开展了相关实弹试验,突破了金属射流形成和励磁线圈脉冲电流产生之间时序匹配的关键技术,得出了使金属射流发生有效变形的合理储能电容器组电参数和励磁线圈结构参数。试验结果表明,当电容器电压为5 kV、电容为1 200 μF、励磁线圈长度为50 mm时,破甲弹金属射流对目标靶板的侵彻穿深增量最大,破甲效果最佳;各因素对破甲弹金属射流侵彻穿深能力影响程度由大到小分别是电容器组充电电压、电容器组电容、线圈长度。研究成果为破甲弹威力电磁增强技术可行性论证、原理试验及励磁线圈结构设计提供了重要的理论和技术支撑。     

像增强器微型高压电源设计

采用全集成化电路设计的一种微型像增强器用的新型低功耗小型高压脉冲电源,由高速高压脉冲产生和高压直流可调输出两个模块组成,具有功耗低、体积小、重量轻、绝缘性能好等特点,且输出高压连续可调,经在像增强器上实际测试,满足使用要求。     

一种紧凑型快前沿Marx发生器的设计

介绍用电感器作为充电和接地器件的10级、300kV、纳秒上升时间气体绝缘Marx发生器的结构设计及电场分析。设计的中心引出触发极环形场畸变开关可以实现发生器建立。为了减少建立时间,设计了与主电极一体的对地增容电极。采用电容器并联同轴结构降低树立电感。为进一步加快前沿,设计了水介质锐化电容。模拟结果表明,发生器可以输出上升前沿为5ns,电压为300kV的脉冲。     

LIA Blumlein同轴场畸变开关中位偏置方法

叙述了Ｂｌｕｍｌｅｉｎ的同轴场畸变开关触发极中位偏置方法，即利用Ｂｌｕｍｌｅｉｎ的充电Ｍａｒｘ的中间抽头经电感线圈对触发脉冲发散装置充电的过程自动实现中位偏置，取代了原设计的硫酸铜水阻分压偏置的方法，使加速器运行更加稳定可靠。     

电磁内爆套筒动力屈曲的实验和数值模拟

用实验及数值模拟方法研究了电磁内爆套筒的屈曲响应规律。用电容器组脉冲发生器装置作为驱动源,设计4种不同材料、不同尺寸的金属套筒,通过调节电容器组的充电电压得到不同的加载电流,研究材料及几何参数、加载脉冲特性对套筒屈曲的影响;采用瞬态非线性有限元方法对实验结果进行了数值模拟。研究表明,在同样加载电流作用下相同材料套筒形成的屈曲波数随半径/厚度比增大而增大,不同材料套筒的屈曲波数随屈服强度/塑性强化模量比值增大而增大,而相同材料的屈曲波数不随加载电流的大小而改变;模拟计算结果与实验结果基本吻合。     

基于正弦波和方波调制的高压放大器比较与实验研究

介绍了基于正弦波和方波调制的高压放大器的不同工作原理,并对其出力系数进行了推导.静电悬浮支承系统中的高压变压器与一般的电源变压器不同,文中对变压器的模型进行了深入的分析并进行了仿真研究.对高压放大器进行实验研究的结果表明,方波高压放大器比正弦波高压放大器出力系数增加80%以上.由于方波含有高次谐波,造成系统功耗变大,在采用开关调制模式后,方波高压放大器的高压输出能力加强,在输出1200V的高压时,功耗比原有的线性调制模式减小了约19.5%,这对于长时间工作的静电悬浮系统具有极其重要的意义.     

高压脉冲放电技术在金属裂纹止裂中的应用

如何产生高强度脉冲电流是应用电磁热效应遏制金属裂纹研究的一个关键问题。本文介绍了高压脉冲放电装置的工作原理;从理论上分析了充电电压、回路参数与放电电流幅值、放电周期之间的关系。在此基础上,自主设计、开发了一套高压脉冲放电装置。采用它对金属模具钢中裂纹进行了脉冲放电止裂实验。放电时裂纹尖端熔化形成堆焊和高压应力区,使裂纹尖端钝化,达到了止裂的目的。由于脉冲放电快速加热和冷却,在裂纹尖端处实现了冲击淬火,得到了超细化的隐晶马氏体和细粒碳化物等微观组织,提高了裂纹尖端处的硬度、强韧性和耐磨性,试验结果验证了该装置的有效性,本文的成果为采用电磁热效应对金属模具裂纹止裂提供了实验技术基础。     

半球谐振陀螺真空度要求分析

空气阻尼是影响半球谐振陀螺精度的重要因素,直接影响了其核心零件谐振子的品质因数Q。首先,根据半球谐振陀螺的工作原理和结构特点,研究了在不同真空度环境下、克努森系数K_n不同取值范围内空气阻尼对半球谐振陀螺的作用;进而,推导出相应的空气阻尼计算公式,计算出谐振子的Q值,得出了高精度谐振陀螺必须工作在K_n10的分子流阶段,在此阶段Q值关于真空度的对数曲线等比例提高。最后通过某型半球谐振陀螺进行实验验证,实验结果与理论分析计算相吻合,验证了理论分析的正确性。为半球谐振陀螺的真空设计提供理论依据。     

罗果夫斯基线圈的近似定标法

简要介绍了罗果夫斯基线圈测量冲击大电流的基本原理及近似的定标方法，储能电容器充电电压在１０ｋＶ以上时，测量误差在５％以内，可以满足冲击大电流的测量要求。     

横向振荡圆柱绕流的格子Boltzmann方法模拟

基于格子Boltzmann方法(LBM)对不可压横向振荡圆柱绕流问题进行了数值研究. 与传统的求解宏观的N-S方程的数值方法不同, LBM求解此类问题不需要采用动网格, 而且不需要对网格进行特殊处理, 从而节约了计算成本. 结果显示, 当振荡频率增加到相应的静止圆柱绕流的自然涡脱落频率附近时, 圆柱后最新形成的集中涡距离柱体越来越近, 直到达到一个极限位置. 随后, 集中涡突然转向圆柱体另一侧脱落. 当振荡频率接近于静止圆柱的自然涡脱落频率时, 发生频率同步的现象. 随着振荡频率远离自然涡脱落频率, 同步现象消失. 在几种次谐振荡和超谐振荡下, 尾流区的涡脱落频率仍为相应的静止圆柱绕流的自然涡脱落频率.      

均匀、振荡及组合流绕平板流动的尾迹研究

本文利用离散涡模型及改进的新生涡产生机制对三种不同来流绕平板的近尾迹进行数值研究。计算讨论了定常流中平板绕流流动的总体特性和近尾迹流场;对于简谐振荡来流,相应于K_c=2.0、4.0 和10.0 分别得到两种不同的尾迹形态。给出了小 K_c 数平板尾迹涡配对、运动的新模式而相应的阻力、惯性力系数计算比以前涡模拟结果更接近于 U 型管实验结果。对于流向组合来流本文模拟了涡锁定及其动力特性并于实验相符,给出了流向扰动对平板绕流流动的影响。