شبیه سازی ریلگان multi-turn برای بدست آوردن گرادیان اندوکتانس آن بر حسب زمان با استفاده از روش اجزائ محدود

: استفاده از نیروی الکترومغناطیسی جهت پرتاب اجسام در سالهای اخیر بسیار مورد توجه محققان و مراکز تحقیقاتی قرار گرفته است. پرتاب کننده های الکترومغناطیسی قادرند پرتابه را با سرعت چندین هزار متر بر ثانیه پرتاب کنند. حل مسائل پرتاب کننده الکترومغناطیسی از نظر محاسبات جزو پیچیده ترین مسایل می باشد که البته روش اجزای محدود برای حل این گونه مسائل بسیار مفید است. بیشتر محققین در پژوهش های انجام شده در این زمینه، با اعمال جریان بصورت dc یا هارمونیک و همچنین نامحدود فرض نمودن طول ریل ها، مساله را دوبعدی حل نموده اند. آنان مکان آرمیچر را در وسط ریل ها در نظر گرفته و مساله را بصورت ساده تری حل کرده اند . در این پایان نامه با در نظر گرفتن یک ساختار سه بعدی، ریلگان multi-turn , با اعمال یک جریان پالسی شکل بررسی شده و گرادیان اندوکتانس آن محاسبه می گردد. این نوع ریلگان از چند زوج ریل تشکیل شده و دارای چند آرمیچر مجزا می باشد. علاوه براین, آرمیچرها در جای خودشان ثابت نبوده و با اعمال هر قسمت از پالس جریان, حرکت نموده و در راستای ریل به جلو می روند. در اینجا از نرم افزارansys 13 برای شبیه سازی و حل اجزای محدود استفاده شده است. ابتدا ریلگان ساده مورد بررسی قرار گرفته و مشاهده می شود که گرادیان اندوکتانس آن در طول ریل ثابت نیست و با حرکت به سوی دهانه خروجی، گرادیان اندوکتانس افزایش می یابد. در ریلگان two-turn به دلیل القای متقابل بین ریل ها، گرادیان اندوکتانس موثر افزایش چشمگیری نسبت به ریلگان ساده پیدا می کند و همچنین گرادیان اندوکتانس آن به مکان اولیه قرارگیری آرمیچرها وابستگی شدید دارد. سرعت نهایی آرمیچرها به هنگام خروج از دهانه ریلگان نیز به مکان اولیه قرارگیری آرمیچرها وابستگی شدید دارد. در ریلگان three-turn در حالتی که فاصله اولیه قرارگیری آرمیچرها یکسان نباشد، گرادیان اندوکتانس موثر بیشتری نسبت به حالتی که فاصله اولیه قرارگیری آرمیچرها یکسان باشد به دست می آید. بنابراین کارآیی ریلگان three-turn در حالت اول بیشتر است.