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1、現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的工事和重要目標(biāo),大多由巖石、混凝土等混合材料建造而成。因此,研究高效深度破碎巖混材料具有重要意義。傳統(tǒng)巖混材料破碎法多采用機(jī)械法,具有低效率、高能耗、安全性差等不足。與機(jī)械法主要克服材料壓應(yīng)力做功破碎不同,高功率脈沖可通過(guò)拉應(yīng)力為主的破碎方式,克服機(jī)械法上述不足。
高功率脈沖破碎巖混材料的關(guān)鍵技術(shù)包括高壓電極技術(shù)、高電壓絕緣技術(shù)及高效毀傷技術(shù),本工作結(jié)合工程應(yīng)用等目標(biāo)需求,對(duì)高功率脈沖破碎巖混材料關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究
2、與優(yōu)化設(shè)計(jì)。
本工作主要內(nèi)容為:首先構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),包括對(duì)高功率脈沖發(fā)生器進(jìn)行分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵組件選型;然后針對(duì)高壓絕緣技術(shù),對(duì)高壓電極周圍介質(zhì)的絕緣特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)與研究;進(jìn)而針對(duì)高壓電極技術(shù),分別對(duì)高壓輸出電極、氣體開(kāi)關(guān)電極及半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)電極進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究;最后基于自行設(shè)計(jì)優(yōu)化后的高功率脈沖發(fā)生器進(jìn)行了破碎實(shí)驗(yàn)研究。
本工作主要成果包括:1)完成高功率脈沖發(fā)生器整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選型優(yōu)化;2)獲取了高壓輸出
3、電極周圍絕緣氣體(N2,空氣,SF6)與電極及氣壓的規(guī)律,選定SF6作為絕緣介質(zhì),圓柱不銹鋼電極半徑20mm,高40mm在極間距離為6mm,氣壓為0.3MPa時(shí),擊穿電壓可達(dá)45 kV;3)優(yōu)化設(shè)計(jì)了高壓輸出電極,對(duì)不同參數(shù)下(極間距,電壓,角度等)進(jìn)行仿真(基于 CST軟件)與實(shí)驗(yàn),總結(jié)了相關(guān)規(guī)律;4)優(yōu)化設(shè)計(jì)了氣體開(kāi)關(guān)電極,獲得了均勻的擊穿電場(chǎng)(不均勻系數(shù)達(dá)1.0781)及長(zhǎng)壽命(大于106次);5)破碎實(shí)驗(yàn)中,總結(jié)了脈沖數(shù)、電壓及
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