Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 15

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  siła Lorentza
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
UAVs in recent times have achieved an increased rate of development, and hence, can cover a large spectrum of missions. Based on the dimensions, we can find UAVs from large dimensions used to operate at the global level through mini UAVs used inside buildings. The large UAVs are operated almost like a manned aircraft. For this reason, it uses the airport infrastructure and a runway for take-off and landing. The mini UAVs can be launched by hand. Between these two extremes, there is a category of UAVs used at the tactical level, which cannot be launched by hand and is not possible to build a runaway. These UAVs are launched using RATO (rocket-assisted take-off) or catapults. To improve the launch system, this should have a few moving parts to reduce maintenance costs and be powered by electric energy to be easily integrated into the automatic control loop. This paper presents a new design of a launch catapult based on electromagnetic energy for tactical UAVs. This technology is under development to launch projectiles with high velocity; however, it has theoretically proved the possibility to equally launch UAVs. The second part presents the theoretical approach necessary to find the expression of force under certain approximation for electromagnetic launch system design.
EN
The paper analyses a new configuration of an electromagnetic launch system (EMLS) able to accelerate a 1-kg mass projectile at a muzzle velocity of 3,000 m/s with an acceleration length of 10 m. The analyses consist of a mathematical calculation of the value of acceleration force necessary to achieve the project objectives. Based on these results a new configuration of an EMLS is presented. The projectile is accelerated by the Lorentz force where the magnetic field is created by permanent magnets made of neodymium iron boron (NdFeB). The permanent magnets are arranged in a cylindrical Halbach array with a uniform field inside. The copper wire coils have a special design, which produce a large acceleration Lorentz force with a current under 1,000 A. A short comparative0 analysis shows the advantages of this new solution compared with well-known accelerators such as railguns and coilguns. In the next part of the paper, we present the results of a simulation of this configuration with an interactive software package based on the finite element method used to analyse and solve three-dimensional electromagnetic field problems and simulate the movement of the projectile. These results confirm the advantages of this new configuration and open the way to test the system under laboratory conditions. At the end of the paper, conclusions are presented. This new EMLS, based on Halbach array configuration, can be used as a catapult for UAVs, airplanes or missiles, as a mass driver for small satellites or as a gun, which is a better solution than railguns or coilguns.
EN
In the present research, a semi-analytical three-dimensional solution is developed for transversely graded annular/circular plates resting on non-uniform elastic foundations and subjected to magnetic and thermal fluxes and non-uniform and asymmetric mechanical loads. Thickness of the plate may vary exponentially along the radial direction and the inner and outer edges are restrained. All the thermal, magnetic, and elastic properties are assumed to vary in the transverse direction. Transverse distribution of the temperature is determined analytically for both the specified transverse temperature gradient and specified heat flux thermal conditions. Dependencies of the solution on the radial and transverse coordinates are determined through solving the resulting governing equations by using the differential quadrature and state space approaches in the radial and transverse directions, respectively. Effects of the material heterogeneity, thermal and mechanical boundary conditions, thickness variability, coefficients of the elastic foundation, shear to normal loads ratio, and magnetic field intensity are investigated comprehensively, through a parametric study. Results reveal that complex interactions may be observed among the elastic, thermal, and magnetic responses.
PL
W pracy przedstawiono dźwignie mikromechaniczne integrujące w swojej strukturze piezorezystywny detektor ugięcia oraz aktuator wychylenia. Tego rodzaju dźwignie mikromechaniczne stanowią atrakcyjne narzędzia stosowanie w mikro- i nanoskali do pomiarów bardzo małych sił, zmian masy, wychyleń, lepkości. Zintegrowany detektor oraz aktuator dają możliwość konstruowania mniej skomplikowanych systemów pomiarowych niż układy bazujące na optycznych oraz interferometrycznych detektorach wychylenia, zapewniając przy tym tak samo duże rozdzielczości pomiaru ugięcia. Zaprezentowane zostały również układy elektroniczne pełniące rolę urządzeń pomiarowych oraz sterujących pracą mikrostruktury. Wykorzystanie siły Lorentza umożliwia kontrolowane oraz powtarzalne manipulacje w nanoskali, z rozdzielczością dziesiątków nanometrów.
EN
The paper presents an micromechanical probe with integrated piezoresistive deflection detector and actuator deflection in its structure. Such micromechanical probes are attractive tools to use in micro- and nanoscale to measure very small forces, changes in weight, deflection, viscosity. Integrated detector and actuator allow to construct less complex measurement systems than systems based on optical and interferometric deflection detector, while ensuring the same high resolution measurement of deflection. Electronic circuits act as measuring devices, and controling the operation of the microstructure were also presented. The use of the Lorentz force allows controlled and reproducible manipulation at the nanoscale, with a resolution of tens of nanometers.
PL
W pracy przedstawiono stanowisko pomiarowe do badania dźwigni mikro- oraz nanomechanicznych stanowiących z punktu widzenia nanometrologii atrakcyjne narzędzia umożliwiające poznanie zjawisk zachodzących w mikro- oraz nanoskali. Manipulacja wówczas wymaga odpowiednich narzędzi, które będą w stanie wykonać ruch rzędu pojedynczych nanometrów czy też działać siłą rzędu pojedynczych nanonewtonów. Struktury wykonane w Instytucie Technologii Elektronowej w Warszawie są idealnym przykładem narzędzi, które umożliwiają obserwację oraz manipulację w mikro- i nanoskali. Istotnym zagadnieniem z punktu widzenia metrologii jest ocena właściwości metrologicznych mikro- i nanostruktur. W głównej mierze interesujące są minimalne oraz maksymalne wartości mierzonych wychyleń oraz sił. Integracja, w strukturze dźwigni, aktuatora wychylenia w postaci pętli prądowej umieszczanej dodatkowo w polu magnetycznym stwarza możliwość kontrolowania wychylenia oraz drgań tego typu mikroprzyrządów.
EN
In this work measurement system for micro- and nanomechanical cantilevers characterization is presented. From metrological point of view they pose as convenient tools for recognition of phenomena occurring in micro- and nanoscale. Precise tools are required that will allow manipulation in single nanometer scale and exert force in range of nanonewtons. Structures developed in Institute of Electron Technology in Warsaw are best example of tools that allow observation and manipulation in micro- and nanoscale. The relevant issue is evaluation of metrological properties of micro- and nanostructures. In the main concern, the most interesting are minimum and maximum values of measured deflections and forces. Actuator integration in form of current loop in cantilever structure creates possibility to control the deflection and vibrations of such microtools.
EN
The article is focused on numerical analysis of electro-mechanical forces in busbar systems, used especially in MV applications. The theoretical background for fast derivation of magnetic induction values, respective Lorentz forces, as well as mechanical response (deformations, and stresses) has been presented. The paper provides implementation remarks, describes verification examples, and compares them with real measurement data.
PL
W artykule przedstawiono sposób numerycznej analizy przewodów prądowych, stosowanych zwłaszcza w szynoprzewodach instalacji SN. Podano teoretyczne podstawy wyznaczania indukcji magnetycznej oraz sił Lorentza występujących w przewodnikach prądowych w stanie zwarcia, oraz podano metodykę określania odkształceń i naprężeń mechanicznych. Przedstawiono informacje na temat praktycznej implementacji zaproponowanego algorytmu, a także podano przykłady obliczeniowe i eksperymentalne, które pozytywnie weryfikowały zaprezentowaną metodę analizy.
EN
The main aim of this work is to provide 2D numerical data for the motion of a permanent magnet in the vicinity of a solid state body. The goals of this work include the evaluation of induced eddy current, total and current Lorentz Force (LF) distribution insi de a solid body accounting for pre-defined defects. The approach of logi cal expressions and of a moving mesh were used successfully to solve the presented linear eddy current testing problem (LET). The logi cal expression approach, for the similar number of degrees of freedom, was able to solve the given problem approximately 8 times faster than the moving mesh approach.
PL
Testowanie z wykorzystaniem prądów wirowych i pomiarów siły Lorentza jest bezstykową i nieniszczącą metodą służącą do detekcji głębokich defektów w materiałach stałych przewodzących. Zasada tej metody jest oparta na pomiarze siły Lorentza wytwarzanej w wyniku wzajemnego ruchu między magnesem trwałym i badanym materiałem. Gdy magnes jest przesuwany ponad defektem, to siła Lorentza działająca na magnes ulega chwilowym zmianom. Detekcja tych perturbacji siły Lorentza pozwala identyfikować i lokalizować defekty w materiale. Głównym celem niniejszej pracy jest dostarczenie dwuwymiarowych danych numerycznych dla ruchu magnesu trwałego w sąsiedztwie ciała stałostanowego. Analiza jest przeprowadzona dla tzw. liniowego problemu testowania wiroprądowego, biorącego pod uwagę liniowy ruch magnesu trwałego nad prętem w stanie stałym. Metodę elementów skończonych opartą na handlowym solwerze COMSOL Multiphysics użyto do symulowania rzeczywistej geometrii danego problemu z odpowiednimi równaniami różniczkowymi. Cele tej pracy obejmują ocenę indukowanych prądów wirowych, rozkład ogólnych i lokalnych sił Lorentza.
8
Content available remote On certain properties of electromagnetic field in free space
EN
In the paper it is demonstrated that Maxwell’s equations in free space and transformation formulae for electromagnetic field can be derived from two postulates: (a) formula for Lorentz force, (b) Lorentz space-time transformations.
PL
W pracy wykazano, że równania Maxwella w próżni oraz wzory transformacyjne dla pola elektromagnetycznego można wyprowadzić z dwóch postulatów: (a) wzoru na siłę Lorentza, (b) czasoprzestrzennych transformacji Lorentza.
EN
Pulsed operation of high gradient superconducting radio frequency (SCRF) cavities results in dynamic Lorentz force detuning (LFD) approaching or exceeding the bandwidth of the cavity of order of hundred of Hz. The resulting modulation of the resonance frequency of the cavity is leading to a perturbation of the amplitude and phase of the accelerating field, which can be controlled only at the expense of RF power |1-3|. The X-Ray Free Electron Laser (X-FEL) accelerator, which is now under development in Deutsches Elektro wen-Synchrotron (DESY), will consists of around 800 cavities with a fast tuner fixture including the actuator / sensor configuration. Therefore, it is necessary to design a distributed control system which could be able to supervise around 25 RF stations, each one comprised of 32 cavities. The Advanced Telecommunications Computing Architecture (ATCA) was chosen to design, develop, and build a Low Level Radio Frequency (LLRF) controller for X-FEL. The already performed tests of ATCA LLRF control system proofed the possibilities of usage of such a standard for high energy physics experiments |4|. The paper presents the concept of integration of the piezo compensation system to the ATCA standards with special emphasis to the hardware part of the system. Moreover, the first results from carried out tests of the prototype power supply unit for piezo drivers integrated to ATCA board will be presented.
10
Content available remote Weak conducting material melt flow in crossed EM fields
EN
New equipment for electromagnetic processing of weak conducting material melts was numerically investigated. Significance of different effects and physical phenomena was evaluated. Complicated melt flow structure was obtained at specific equipment parameters.
PL
Nowe wyposażenie do elektromagnetycznego przetwarzania kąpieli materiałów słabo przewodzących zostało przebadane w drodze analizy numerycznej. Ważność różnych efektów i zjawisk fizycznych została oceniona. Dla konkretnych parametrów urządzenia otrzymano skomplikowana strukturę przepływu kąpieli.
11
Content available remote Wpływ stałego pola magnetycznego na elektropolimeryzację aniliny
PL
Z uwagi na łatwość elektrochemicznego otrzymywania polianiliny, a także możliwość pełnej kontroli przebiegu procesu, warto było zbadać jego charakterystykę w stałym polu magnetycznym (s.p.m.). Zastosowano do tego celu metodę chronowoltamperometrii cyklicznej. Procesy polimeryzacji aniliny prowadzono na elektrodach platynowych, płytkowych, nieizolowanych (A) i izolowanych z dwóch różnych stron teflonem, o powierzchniach skierowanych równolegle do linii sił s.p.m. Badania elektrochemicznego otrzymywania polianiliny w s.p.m. pozwoliły stwierdzić, że na wielkość prądu badanego procesu wpływają następujące czynniki: 1) wielkość wektora indukcji magnetycznej B, 2) pozycja płaszczyzny elektrody w stosunku do wektora B, 3) typ elektrody (izolowana jednostronnie, bądź nie). Wpływ na wielkość oddziaływania s.p.m. na procesy elektrochemiczne polimeryzacji miały również właściwości magnetyczne (np. paramagnetyczne, diamagnetyczne) cząstek biorących udział w reakcji elektrochemicznej a także ich ładunek (+/-). Na podstawie wyników eksperymentalnych zaproponowano mechanizm wpływu s.p.m. na badane reakcje elektrochemiczne. Mechanizm ten oparto między innymi na powstawaniu efektu magnetohydrodynamicznego (MHD), który powoduje zmianę szybkości transportu reagujących substancji do elektrody, magnetohydrodynamicznym ruchu elektrolitu i zmianie kinetyki procesów elektrodowych. Dla badanego procesu, zmiany stałych szybkości reakcji elektrochemicznych (ks) na skutek działania zewnętrznego s.p.m. wynosiły maksymalnie do ok. 30%.
EN
Due to the simplicity of the electropolymerization of aniline, as well as the possibility of a thorough control of this process, it is worthwhile to analyse its characteristics in the constant magnetic field (c.m.f.). The method of cyclic voltammetry has been applied. Electropolymerization of aniline was done on the platinum electrodes, non isolated, and teflon isolated ones on one side, with the active areas oriented parallel to the c.m.f. force lines. It was found that there are the following factors that affect the current of the process under investigation: 1) the magnetic induction vector B, 2) the direction of the electrode surface versus vector B direction, 3) the electrode types (one side isolated or non isolated). The magnetic properties of the reacting molecules (eg. paramagnetic, diamagnetic) and their charges (+/-) have also influenced on the extent of action of c.m.f. on electropolymerization process. The mechanism of c.m.f. action on the studied electrochemical reactions was proposed. It was based on appearance of magnetohydrodynamic effect (MHD), which manifests transport velocity change of the reacting species to the electrode, magnetohydrodynamicaly movement of the electrolyte, and electrode processes kinetics changes. The maximum changes of constant rates of aniline electropolymerization reactions, resulted from external c.m.f., were reaching up to about 30%.
12
Content available remote Smart materials as sensors and actuators for Lorentz force tuning system
EN
The linear accelerator used for experiments with high energy electrons or positrons uses the RF cavities. Each of the structure needs to be equipped with the fast frequency tuning system. In the paper there is presented a sample system, which is dedicated to superconducting nine-cells TESLA cavity. The main aim of described electromechanical system is the compensation of the Lorentz force effect. The piezoelectric multilayer low-voltage stacks are used for this purpose as active elements. The paper is focused on the actuator itself and the control system used for its driving. Both subjects were investigated in details as tested in the framework of the PhD dissertation.
PL
Głównym elementem akceleratora liniowego jest rezonansowa wnęka przyspieszająca. Wraz ze zwiększaniem gradientu pola przyspieszającego rośnie jej odstrojenie od częstotliwości fali wymuszającej. Efekt ten jest spowodowany siłą Lorentza. W dysertacji przedstawiono nie tylko powyższe zjawisko, ale także opisano różne rodzaje submikrometrycznych systemów elektromechanicznych, dzięki którym możliwa jest jego kompensacja. Autorskim rozwiązaniem jest automatyczny system przeciwdziałający odstrojeniu wnęki podczas pracy impulsowej. Dodatkowo zaprezentowano elementy wykonawcze i czujniki, w szczególności oparte na efektach piezoelektrycznym, piezorezystywnym i magnetostrykcyjnym. Dzięki zaprojektowanemu systemowi możliwa jest kontrola kształtu jednometrowej wnęki z dokładnością do dziesiątej części mikrometra. Użyte elementy aktywne oraz czujniki pracują w temperaturze 1,8 K, w wysokiej próżni w środowisku radioaktywnym. Ponadto w pracy rozwiązano problem pomiaru siły statycznej działającej na piezoelement w docelowych warunkach pracy. Dzięki autorskiej metodzie możliwe jest wykorzystanie samego czujnika piezoelektrycznego, który ze swej natury jest elementem dynamicznym, do pomiaru siły statycznej.
13
Content available remote Electromagnetic processing of materials in metals
EN
State-of-art in Electromagnetic Processing of Materials (EPM) is described. The recent topic of EPM in a steel making field is introduced. The application of a high magnetic field in EPM is classified and then the two topics of 1) quantitative evaluation of phase transformation and 2) crystal orientation of ceramics are introduced, which are the recent works on EPM relating with a high magnetic field.
PL
W artykule scharakteryzowano stan wiedzy w zakresie elektromagnetycznego przetwarzania materiałów (EPM). Omówiono wykorzystanie technologii EPM w obszarze produkcji stali. Dokonano klasyfikacji zastosowania silnych pól magnetycznych w technologiach EPM. Omówiono dwa tematy związane z jakościową oceną przekształceń fazowych i orientacji kryształów materiałów ceramicznych będące efektem najnowszych badań z zakresu EPM z wykorzystaniem silnego pola magnetycznego.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.