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轨道炮中的电流分布是进行温度分布、界面损伤、结构优化等研究的基础。必须实现电流分布的准确定量计算，才能实现进一步的可靠研究。电流分布的邻近效应、趋肤效应都可以通过对麦克斯韦方程组的瞬态求解来实现。所以，对于轨道炮电流分布的研究有两个重点：如何考虑接触电阻以及速度趋肤效应对电流分布的影响。
目前，轨道炮的电流分布研究主要分为以下三种模型：仅考虑接触电阻的电磁场模型（接触电阻模型）；仅考虑速度趋肤效应的电磁场模型（速度趋肤效应模型）；理想接触且不考虑速度趋肤效应（简单模型）。
目前最为常用的是简单模型，采用商业软件进行电磁场瞬态求解即可获得轨道炮内部的电流分布。其次是接触电阻模型，常用的建模方法有电枢分段建模法、holm接触电阻公式及cmy（cooper-mikic-yoranovich）接触电阻公式。
接触电阻公式提出了额外的力学仿真要求，而电枢分段建模法则主要取决于研究人员的经验。对速度趋肤效应的研究也有多种方法。许多学者多采用磁扩散方程进行二维模型的速度趋肤效应的研究。金龙文采用ls-dyna实现了速度趋肤效应的三维模型计算，意味着采用有限元法是可行的。李白、李湘平等采用有限体积法实现了三维模型的速度趋肤效应的计算。林庆华则通过自编程序对速度趋肤效应进行研究。
一般认为，在轨道炮的起始阶段时速度较低，可以忽略速度趋肤效应。而当速度较高时，速度趋肤效应占据主导，可以忽略接触电阻。事实上两者计算得到的电流分布截然不同，接触电阻会将电流限制在高接触压力区域附近，而速度趋肤效应将导致电流集中在电枢尾翼端部。两种影响电流分布的机制是如何协同作用的，目前尚未开展相关研究。
强电磁工程与新技术国家重点实验室（华中科技大学电气与电子工程学院）、脉冲功率技术教育部重点实验室、武汉工程大学的王增基、陈立学、尤彭昊、兰昕宇、葛一凡，在2023年第19期《电工技术学报》上撰文，采用有限元法，仿真研究了轨道炮的电流分布特性。根据有限元模型中影响因素的不同，建立了三种模型，即速度趋肤效应模型、接触电阻模型以及两者都包含的综合模型。
研究人员首先在运动电枢上建立坐标系，在麦克斯韦方程组中增加速度项，实现考虑速度趋肤效应的运动电磁场计算；其次接触电阻模型考虑了电枢与轨道的粗糙表面特征以及枢轨间接触压力；最后将两种模型结合建立了综合模型。
他们通过对比分析各个模型中的电流在枢轨界面上的分布特性，表明综合模型能更准确地揭示电流分布特性。它克服了传统模型仅适用于某一个阶段的局限性，为轨道炮的全程发射仿真提供了精确的电流分布计算方法。基于此，以电感梯度为例，研究人员进一步分析了不同模型中电感梯度变化规律，研究表明，速度趋肤效应与接触电阻都是影响电磁轨道炮性能的关键因素。
本文编自2023年第19期《电工技术学报》，**标题为“考虑速度趋肤效应与接触电阻影响的枢轨界面电流分布特性”。本课题得到国家自然科学基金和重点实验室基金的支持。
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目前，轨道炮的电流分布研究主要分为以下三种模型：仅考虑接触电阻的电磁场模型（接触电阻模型）；仅考虑速度趋肤效应的电磁场模型（速度趋肤效应模型）；理想接触且不考虑速度趋肤效应（简单模型）。
目前最为常用的是简单模型，采用商业软件进行电磁场瞬态求解即可获得轨道炮内部的电流分布。其次是接触电阻模型，常用的建模方法有电枢分段建模法、holm接触电阻公式及cmy（cooper-mikic-yoranovich）接触电阻公式。
接触电阻公式提出了额外的力学仿真要求，而电枢分段建模法则主要取决于研究人员的经验。对速度趋肤效应的研究也有多种方法。许多学者多采用磁扩散方程进行二维模型的速度趋肤效应的研究。金龙文采用ls-dyna实现了速度趋肤效应的三维模型计算，意味着采用有限元法是可行的。李白、李湘平等采用有限体积法实现了三维模型的速度趋肤效应的计算。林庆华则通过自编程序对速度趋肤效应进行研究。
一般认为，在轨道炮的起始阶段时速度较低，可以忽略速度趋肤效应。而当速度较高时，速度趋肤效应占据主导，可以忽略接触电阻。事实上两者计算得到的电流分布截然不同，接触电阻会将电流限制在高接触压力区域附近，而速度趋肤效应将导致电流集中在电枢尾翼端部。两种影响电流分布的机制是如何协同作用的，目前尚未开展相关研究。
强电磁工程与新技术国家重点实验室（华中科技大学电气与电子工程学院）、脉冲功率技术教育部重点实验室、武汉工程大学的王增基、陈立学、尤彭昊、兰昕宇、葛一凡，在2023年第19期《电工技术学报》上撰文，采用有限元法，仿真研究了轨道炮的电流分布特性。根据有限元模型中影响因素的不同，建立了三种模型，即速度趋肤效应模型、接触电阻模型以及两者都包含的综合模型。
研究人员首先在运动电枢上建立坐标系，在麦克斯韦方程组中增加速度项，实现考虑速度趋肤效应的运动电磁场计算；其次接触电阻模型考虑了电枢与轨道的粗糙表面特征以及枢轨间接触压力；最后将两种模型结合建立了综合模型。
他们通过对比分析各个模型中的电流在枢轨界面上的分布特性，表明综合模型能更准确地揭示电流分布特性。它克服了传统模型仅适用于某一个阶段的局限性，为轨道炮的全程发射仿真提供了精确的电流分布计算方法。基于此，以电感梯度为例，研究人员进一步分析了不同模型中电感梯度变化规律，研究表明，速度趋肤效应与接触电阻都是影响电磁轨道炮性能的关键因素。
本文编自2023年第19期《电工技术学报》，**标题为“考虑速度趋肤效应与接触电阻影响的枢轨界面电流分布特性”。本课题得到国家自然科学基金和重点实验室基金的支持。
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