Calculation models of the electrodynamic accelerator (railgun)

• Autorzy: Waindok A. , Piekielny P.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.09.60

Warianty tytułu

PL

Calculation models of the electrodynamic accelerator (railgun)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The analysis of phenomena occurring in the railway accelerator (railgun) has been presented in the paper. The analytical and numerical models have been used. The formulas describing the forces acting on the accelerated element (bullet) for different models of the accelerator have been derived. The dimensions of rails and bullet for each model have been assumed to be the same. In case of numerical calculations the finite element method has been used. For a chosen accelerator type the field-circuit model has been made with using MATLAB-Simulink software. The selected model has been verified experimentally.

PL

W artykule przedstawiono analizę zjawisk zachodzących w akceleratorze szynowym. Wykorzystano zarówno modele analityczne, jak i numeryczne. Otrzymano wzory opisujące siły działające na element przyspieszany (pocisk) dla różnych modeli akceleratora. Przyjęto identyczne wymiary szyn i pocisku dla każdego modelu. W przypadku obliczeń numerycznych wykorzystano metodę elementów skończonych. Dla wybranego typu akceleratora wykonano model polowo-obwodowy z wykorzystaniem oprogramowania MATLAB-Simulink. Model ten został zweryfikowany pomiarowo.

Słowa kluczowe

EN

electrodynamic accelerator; analytical model; numerical model; field-circuit method

PL

akcelerator elektrodynamiczny; model analityczny; model numeryczny; metoda polowo-obwodowa

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 9
• Strony: 246--249
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Waindok A.

• Politechnika Opolska, Katedra Elektrotechniki Przemysłowej, ul. Proszkowska 76, 45-758 Opole

autor

Piekielny P.

• Politechnika Opolska, Katedra Elektrotechniki Przemysłowej, ul. Proszkowska 76, 45-758 Opole

Bibliografia

• [1] Waindok A., Mazur G., Mutual Inductances in a Mathematical Model of the Three-Stage Reluctance Accelerator, Proceedings of the IIIrd International Students Conference on Electrodynamics and Mechatronics (SCE III), Opole, Poland, October 6-8, (2011), 115-118.
• [2] Domian J., Kluszczyński K., Hybrid pneumaticelectromagnetic – general concept, mathematical model and results of simulation, Przegląd Elektrotechniczny, 89 (2013), nr.12, 21-25.
• [3] Mikołajewicz J., Analiza stanów pracy kaskadowej wyrzutni elektromagnetycznej na podstawie polowego modelu zjawisk, Przegląd Elektrotechniczny, 82 (2006), nr.12, 20-23.
• [4] Beach F.C., Design and Construction of a One Meter Electromagnetic Railgun, Master’s thesis, Naval Postgraduate School Monterey CA, USA, June 1996.
• [5] Jin L., Lei B., Zhang Q., Zhu R., Electromechanical Performance of Rails With Different Cross-Sectional Shapes in Railgun, IEEE Trans. on Plasma Science, 43 (2015), n.5, 1220-1224.
• [6] Xing Y.C., Lv Q.A., Lei B., et al., Analysis of Transient Current Distribution in Copper Strips of Different Structures for Electromagnetic Railgun, IEEE Trans. on Plasma Science, 43 (2015), n.5, 1566-1571.
• [7] Lehmann P., Reck B., Vo M. D., Behrens J., Acceleration of a Suborbital Payload Using an Electromagnetic Railgun, IEEE Trans. on Mag., 43 (2007), n.1, 480-485.
• [8] Gieras J.F., Piech Z.J., Tomczuk B., Linear synchronous motors, Taylor & Francis, USA, (2012).
• [9] Waindok A., Piekielny P., Analysis of Selected Constructions of the Electrodynamic Accelerator, International Symposium on Electrodynamic and Mechatronic Systems (SELM), Zawiercie, Poland, May 15-18, (2013), 51-52.
• [10] Kohnke P., ANSYS Mechanical APDL Theory Reference, November (2013).

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.