Симулятор гаусса в FEMM!!!

  Вход на форум   логин       пароль   Забыли пароль? Регистрация
On-line:  

Раздел: 
Gauss2k - gauss gun у тебя дома / Gauss tecnology / Симулятор гаусса в FEMM!!!

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 Next>> новая тема

Автор Сообщение

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 125
Добавлено: 07-01-2006 22:15
В создании скрипта принимали участие:
pil00t, GRU, Евгений Васильев (Псков 1100) и еще многие.
Скрипт находится здесь:
http://www.petrovich_v.chat.ru/Scripts/

Что бы запустить надо:
1. Скачать FEMM 4.0 http://femm.foster-miller.net/Archives/bin/
2. Скачать gauss_ver_2_3.lua и blank.fem
2. Ввести нужные данные гаусса в файл gauss_ver_хх.lua любым тектовым редактором.
3. Запустить Femm 4.0
4. File -> Open Lua Script -> gauss_ver_хх.lua


Обсуждаем скрипты здесь http://www.coilgun.ru/exbb/topic.php?forum=29&topic=1

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 125
Добавлено: 09-01-2006 11:17
Да ошибку исправил. Всего предусмотреть нельзя.
Смотри исправенную версию:
gauss_ver_2_3_1.lua

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 224
Добавлено: 10-01-2006 03:18
Материал магнитопровода - это что?

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 224
Добавлено: 10-01-2006 10:52
Интересно получается, катушка длинная, а сила втягивания максимальная на самых краях - 3 мм, а в середине маленькая.

магистр
Группа: Модераторы
Сообщений: 855
Добавлено: 10-01-2006 18:28
gauss_ver_2_3_2.lua
работает!

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 125
Добавлено: 10-01-2006 20:05
Не один я участвовал в создании этого скрипта.
Обсуждаем скрипты здесь http://www.coilgun.ru/exbb/topic.php?forum=29&topic=1

Материал магнитопровода - это материал (железо, сталь, пермалой и т. д.) из которого сделан магнитопровод (внешняя часть катушки).
Его можно изменить.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 224
Добавлено: 11-01-2006 01:22
Я понимаю, доктор. В библиотеке он представлен как Mag_provod.
Так это что за материал, чему соответствует?

бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 67
Добавлено: 11-01-2006 11:09
Интересно получается, катушка длинная, а сила втягивания максимальная на самых краях - 3 мм, а в середине маленькая.

А так и должно быть, поле в середине меняется слабо. По этому нет смысла делать длинные катушки, если только для того, чтобы дать току, ценой увеличения сопротивления, лишнее время на спад.
Кстати скрость спада тока при этом также увеличивается. Но для построения эффективного гаусса нужно такой способ не подходит и надо делать короткие катушки.

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 125
Добавлено: 11-01-2006 20:54
Я понимаю, доктор. В библиотеке он представлен как Mag_provod.
Так это что за материал, чему соответствует?


Pure Iron

Я сейчас переделываю скрипт, что бы было очень легко менять материалы.

Гость
Добавлено: 11-01-2006 22:00
2Петрович & other
а может кому-нибудь будет не слабо написать нормальный GUI для моделинга?
так чтоб можно было лекго задавать все параметры и в реальном времени получать предварительные результаты (те для которых не требуется просчет FEMMом) и при подборе чего-то близкого - выдавать результат. кроме того можно сделать нечто типа кэширования и аппроксимации. т.е. у нас есть результаты для тока 50 60 80 и 90 ампер, а хотим узнать что будет при токе в 70. это легко можно аппроксимировать, и так для всего остального.
кроме того было бы здорово "видеть" катушку(возможно с обмоточным проводом)+снаряд+ствол+магнитопровод и всё остальное. Например с помощью опенгл можно сделать.
Я бы и сам это попробовал сделать, но не раньше чем в феврале, т.е. сейчас сессия ;(((

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 125
Добавлено: 11-01-2006 23:13
Я только, что закончил новую версию скрипта!
1. Что бы ввести данные нужно их вводить в файл как в примере 1.txt или 2.txt
2. Запускаем FEMM указываем Lua скрипт gauss_ver_2_3_3.lua
3. Указываем файл 1 (2 или любое имя файла в котором содержутся данные гауса)

Я попробовал пулю из пермалоя (пример 3.txt) так скорость достигла 100 м/с!!!

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 125
Добавлено: 11-01-2006 23:15
2Петрович & other
а может кому-нибудь будет не слабо написать нормальный GUI для моделинга?
так чтоб можно было лекго задавать все параметры и в реальном времени получать предварительные результаты (те для которых не требуется просчет FEMMом) и при подборе чего-то близкого - выдавать результат. кроме того можно сделать нечто типа кэширования и аппроксимации. т.е. у нас есть результаты для тока 50 60 80 и 90 ампер, а хотим узнать что будет при токе в 70. это легко можно аппроксимировать, и так для всего остального.
кроме того было бы здорово "видеть" катушку(возможно с обмоточным проводом)+снаряд+ствол+магнитопровод и всё остальное. Например с помощью опенгл можно сделать.
Я бы и сам это попробовал сделать, но не раньше чем в феврале, т.е. сейчас сессия ;(((


Незнаю, мне кажется это лишнее. Главное сделать расчет! И уже потом собирать гаус, а не сидеть и любоваться расчетами, графиками и т.д. - Вообще это моё мнение.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131
Добавлено: 12-01-2006 03:37
Я попробовал пулю из пермалоя (пример 3.txt) так скорость достигла 100 м/с!!!

Версия 2.3.3.
Вход:

940 микроФарад, ёмкость конденсатора
900 вольт, напряжение на конденсаторе
0.8 мм, Диаметр обмоточного провода катушки
0.05 мм, удвоенная толщина изоляции провода
15 мм, длина катушки
23 мм, внешний диаметр катушки
5 мм, толщина внешнего магнитопровода
20 материал из которого сделан магнитопровод катушки см. таблицу
20 материал из которого сделана пуля см. таблицу
20 мм, длина пули
6 мм, диаметр пули
0 мм, расстояние, на которое в начальный момент вдвинута
7 мм, внешний диаметр ствола
0.5 м/с, начальная скорость пули
10 микросек, приращение времени

Выход:

Энергия пули Дж = 79
Энергия конденсатора Дж = 380.7
КПД гауса(%)= 20.85
Скорость пули на выходе из катушки, м/с= 189.73
Максимальная скорость, которая была достигнута, м/с = 259.16

Дурит наш скрипт.
А форма тока получается интересная: нарастание до 600А, спад до 200А (спад быстрее нарастания), снова нарастание до 600А, но пуля уже улетела...

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 224
Добавлено: 12-01-2006 05:13
Это точно. Я в экселе с полчаса любовался. Как спина у верблюда.
А про силу вообще молчу.

Гость
Добавлено: 12-01-2006 06:19
очень интересно как получился ток такой?
если бы ток расчитывался как у меня раньше...

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 125
Добавлено: 12-01-2006 18:01
Я тоже за RLC модель. Могу переделать. Кстати он больше подходил под мой гаус, чем скрипт через изменение потока. И в модели RLC не было таких выпендросов! Так что переделать?
И еще я не учел плотность пермалоя при вычислении массы пули...

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131
Добавлено: 12-01-2006 18:25
Я тоже за RLC модель. Кстати он больше подходил под мой гаус

Хороший подход :)

Надо разбираться, где грабли. Через изменение потока правильнее, в реале хвост тока виден. Не такой большой конечно. В RLC хвост можно получить? Вроде хвост может быть и горбом, если магнитная связь между пулей и катушкой очень высокая и пуля очень быстро покидает катушку. В таком случае индуктивность быстро уменьшается, а энергия L*I^2 сохраняется в форме увеличения тока. Но скорости, конечно, запредельные получаются. В инструкции к FEMM сказано обратить внимание на достаточную удалённость последней точки кривой намагничивания, чтобы значения выбирались всегда внутри интервала, заданного этой кривой. Иначе происходит экстраполяция последнего отрезка кривой, что может привести к ошибкам.

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 125
Добавлено: 12-01-2006 19:40
Так переделывать или нет?

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 125
Добавлено: 12-01-2006 19:51
Всё не дождался ответа - переделал. Смотрите в той же папке файл gauss_ver_2_3_3_RLC.lua.

Гость
Добавлено: 12-01-2006 20:28
что-то не так с supermalloy в 10 раз сильнее его втягивать имхо не может....

бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 67
Добавлено: 12-01-2006 21:03
Я согдасен с Gordon
происходит экстраполяция последнего отрезка кривой, что может привести к ошибкам
. Поэтому кривую ВН желательно задавать в виде таблицы.
Скрипт к этим ошибкам прямого отношения не имеет.
И еще при уменьшении тока дожен иметь место гистерезис, т.е. будет другая ВН, значиния В в которой выше (остаточная намагниченность) , следовательно больше изменение потока, больше тормозящая сила и хвост тока, и меньше результирующая скорость. Может быть если были бы известны параметры реального снаряда, можно было бы промоделировать с ними, и при начале уменьшения тока изменить кривую ВН с целью учета гистерезиса. Еще на результат может влиять инерционность доменов, но с ней вообще непонятно...

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 125
Добавлено: 12-01-2006 21:33
Если посмотрите то у supermalloy очень мало точек всего до 150 а/м, а во время работы скрипта если его остановить ( нажать pause) вы увидите Н достигает 4 миллиона а/м и 8 Тл !!!
Может можно ввести значения самим, добить таблицу?
Где взять данные?
Может есть другой софт для расчетов магнитных полей более точный?
Или из него взять данные для наших ферромагнетиков 5000НМ или 2000НМ и пермалоя?
Может отсюда? http://www.rusgates.ru/mocore.php?pg=0

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131
Добавлено: 13-01-2006 11:38
Если посмотрите то у supermalloy очень мало точек всего до 150 а/м, а во время работы скрипта если его остановить ( нажать pause) вы увидите Н достигает 4 миллиона а/м и 8 Тл !!!
Может можно ввести значения самим, добить таблицу?
Где взять данные?

В FEMM у супермаллоя последнее значение в таблице 0.78 Тл при 79 А/м. И например у 1006 стали в том же FEMM последнее значение в таблице 2.2 Тл при 79000 А/м. Найти хорошие данные о кривых намагниченности это проблема. В справочниках есть некоторые электротехнические стали и есть тот же супермаллой, но другие материалы, например обычная мягкая сталь встречаются редко.

И вообще - супермаллой непонятно зачем использовать. Если уж делать пулю или магнитопровод не из железа, а из спец. сплавов с повышенной индукцией насыщения, то это пермендюр (Сплав марки 49КФ). В FEMM это материал "Vanadium Permedur". Таблица намагниченности в FEMM для пермендюра нормальная. Последнее значение 2.39 Тл при 79000 А/м.

Для увеличения точности расчётов можно у используемых материалов в таблице намагниченности добавить после последней заданной точки линейный кусочек, чтобы при экстраполяции намагниченность не возрастала.

Гость
Добавлено: 14-01-2006 00:58
>вы увидите Н достигает 4 миллиона а/м и 8 Тл !!!

я, конечно, не совсем копенгаген, но у самых-самых магнитомягких железок при 2 тесла уже глубо-окое насыщение. 8 тесла... реалии ускорительной техники, но только на сверхпроводниках при охлаждении жидким гелием:)

Гость
Добавлено: 14-01-2006 01:37
witetiger! тебя то нам не хватало! ты должен провести теретические исследования и обоснования... да по хорошему вообще написать какую-нибудь статью по теории!!!

Гость
Добавлено: 14-01-2006 13:29
Народ, гляньте там по таблицам индукцию насыщения NdFeB (производители магнитов только остаточную приводят). Что-то мне подсказывает, что она минимум 5Тл. А это значит возможность очень значительного увеличения КПД.

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 125
Добавлено: 14-01-2006 23:11
Я пробовал в скрипт подставить магнит. Такое началось, FEMM взбесился! Стал рисовать только поле магнита. Я и убрал все магниты из материалов!

Гость
Добавлено: 14-01-2006 23:18
Всё с Фемом ясно...

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 125
Добавлено: 15-01-2006 00:39
Так что кто нибудь знает еще софт для расчета магнитных полей?

Гость
Добавлено: 15-01-2006 00:50
имхо лучше имеющиеся вещи довести до ума
кроме того, приемущество FEMMа в том что он открытый, и при необходимости его можно проверить и переделать под собственные нужды
другое дело правильно задать все параметры, написать правильный и оптимальный скрипт

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 125
Добавлено: 15-01-2006 01:06
Я тут кое что нашел посмотрите
http://www.mpei.ac.ru/homepages/emag/description/jump/index.htm
Там и база данных ферромагнетиков!
http://www.mpei.ac.ru/homepages/emag/emulator/jump/BIBXAP.HTM
Есть многие российские материалы по гостам, кривые В(Н) с большими даипазонами, не сравнить с FEMM.
Для стали например гост 3836-73 максимальная точка В=2,1991 Тл при 100 000 А/м
Даже есть материал Наташа?!

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 621
Добавлено: 15-01-2006 10:45
хы-чё это за материал

Гость
Добавлено: 15-01-2006 17:54
есть MSC.Marc Mentat, в нем можно моделить поля. Есть Ansys

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 125
Добавлено: 15-01-2006 22:27
Со временем выложу в новой версии симулятора гауса.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 224
Добавлено: 16-01-2006 12:18
Хоть и старая, может и пойдет.

Надо немного изменить подход к делу. Необходимо экспериментальное подтверждение расчетов в FEMMe. Почему-то кажется, что надо начать с расчета индуктивности катушки с экраном и зависимость её от положения сердечника.

Проверить эти данные я могу очень легко, есть аппаратура. Посмотрю какой есть провод, определю диаметр, сделаю катушку (есть станок) - проверим точность расчета числа витков и индуктивности. Сделаю экран, марки стали не знаю, какая-то трансформаторная, и измерю индуктивность. Экран будет цилиндрический разрезной, плюс боковушки. Зазоры дают дикую погрешность, но не дают насыщатся. Придется вводит поправку в расчеты.
Действия надо координировать. Расчеты - проверка.

Попробуем?

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131
Добавлено: 16-01-2006 13:23
2GRU: хорошо бы из известной марки стали, иначе в результат войдёт неизвестная величина и его ценность снизится.

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 125
Добавлено: 16-01-2006 19:17
Я тоже подтверждаю, что изменение марки стали сильно изменяет скорость пули.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 224
Добавлено: 17-01-2006 00:54
Начнем без экрана.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 224
Добавлено: 18-01-2006 07:41
Ствол - латунь, наружный 8, внутренний 7,62 :о)
Диаметр боковых экранов 36 мм
Провод 1,1.

Длина катушки?
Диаметр катушки?, Или другой провод?


мастер
Группа: Участники
Сообщений: 125
Добавлено: 20-01-2006 20:09
Внесены новые данные 152-х материалов (по нашим гостам)!
Версия 2.4
http://www.petrovich_v.chat.ru/Scripts/

Но есть проблемы с точностью вычислений. Данные, графики теории и практики см. http://www.coilgun.ru/exbb/topic.php?forum=29&topic=1&start=4

бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 47
Добавлено: 04-04-2006 15:43
Поставил я скрипт gauss_ver_2_4_04
Возникло у меня несколько непоняток.
Первое- за что отвечает параметр "микросек, приращение времени", по умолчанию равный 62.15. Я так поняимаю, чем меньше, тем точнее симуляция, но и сложнее (читай- дольше) расчет. Это так?
Второе. Почему-то не идет. Открываю файл *lua. Блокнотом. Там пишу название фала с параметрами (файл взят из примера на сайте). Вместо надписи "А здесь наишите...." Без txt.
То есть получеться следующее:

"-- Читаем из файла начальные параметры
--------------------------------------------------------------------------------
File_name=prompt ("gg")

handle = openfile(File_name .. ".txt","r")
pustaja_stroka = read(handle, "*l") -- просто пропускаем строки 4 шт"

Почему-то при открытии этого скрипат фемм выкидывает окно, называющееся gg и с местом, куда надо что-то вписать. Вписываю-не вписываю, все одн- выкидывает какую-то ошибку. Может, я не то делаю?

частый гость
Группа: Участники
Сообщений: 12
Добавлено: 04-04-2006 18:59
Уважаемый Петрович. Повсему видно, что вы большой спец по мат.
моделириванию. Но, уважаемый, обычный соленоид, при всяческом
мыслемом извращении, не позволит вам и кому бы то ни было, создать серьезное оружие. Очевидно- нужны СИСТЕМЫ катушек, а не одна, причем какие сейчас почти не ясно. Для примера, не могли бы вы написать скрипт для расчета сил или скорости вылета пули для параллельно включеных катушек,геометрически находящихся почти вплотную между собой и с коэффициентом связи меньше 1.
Физические ээфекты, возникающие при таком включении и расположение катушек, к сожалению, весьма сложны для рассчета
сил в ручную. Но! эксперименты показывают увеличение эффективности ускорителей. Хотелось бы ускорить процесс расчета и
получить хоть какие нибудь завистимости.
Заранее благодарен.
Марсианин.

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 125
Добавлено: 04-04-2006 21:24
У меня давно валяется скрипт с различным включением катушек и так и сяк, но толку от этого мало. Очень большую роль играет воздушный зазор, чем он больше тем меньше кпд, а не количество катушек. В этом скрипте катушки включены как одно,двух,трех фазном двигателе (три разных скрипта), но по расчетам выходит на разгон до 2 м/с тратится 60000 Вт!!! Хотя электрики так проверяют трехфазные двигатели: вытаскивают ротор и кладут шарик потом включают двигатедль. Шарик раскручивается внутри двигателя. И так раскручивается что делает дорожку на обмотке, поэтому двигатель включают кратко временно.

Я уже написал 8 скриптов, все идеии которые пришли в голову, но пока самый лучший результат это обыкновенная катушка с магнитопроводом!
Есть скрипт, который показываем максимальный кпд, который можно выжать из гауса в теории (пуля всегда находится в одном положении). Максимум получается около 40%.
Есть скрипт с уменьшающейся катушкой - пуля двигается и замыкает контакты, чем ближе к концу катушки, тем меньше витков. Опять разочарование...
Так что лучше сам переделай скрипт так как тебе нужно. Там нет ничего сложного, тем более я там старался все комментировать. Когда разберешся со скриптом сможешь реализовать почти любую идею!
Удачи!

Гость
Добавлено: 04-04-2006 23:50
to Петрович- Насколько точно считает скрипт?

Гость
Добавлено: 05-04-2006 01:18
Не может быть максимальный теоретический КПД 40%!!!
Если сделать все элементы сверхпроводящими, то просто из закона сохранения энергии КПД будет около 100% (потери только на электромагнитное излучение и нагрев снаряда в начале намагничивания).

бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 47
Добавлено: 05-04-2006 13:59
Петрович, может, поможешь мне? Все ведь правильно делаю! Скрипт- gauss_ver_2_4_04. Версия FEMM- 4.0. Проблемму описал.
Может, кто-нибудь стакивался с таким?

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 125
Добавлено: 06-04-2006 18:49
1. Что бы ввести данные нужно их вводить в файл как в примере 1.txt или 2.txt - понятно? И не надо данные вводить в gauss_ver_2_4_04.lua!!!
2. Запускаем FEMM указываем Lua скрипт gauss_ver_2_4_04.lua
3. Скрипт запускается и спрашивает имя файла без .txt
4. Указываем файл 1 (2 или любое имя файла в котором содержутся данные гауса)- нужно нажать клавишу 1 (если файл 1.txt) и потом enter!

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 125
Добавлено: 06-04-2006 19:12
Я выложил скрипт для определения максимльного КПД.
http://www.petrovich_v.chat.ru/Scripts/Max_KPD/

Емкость конденсатора, микроФарад= 470
Напряжение на конденсаторе, Вольт = 450
Сопротивление общее, Ом = 5.562563698450227
Внешнее сопротивление, Ом = 0.6478723404255319
Сопротивление катушки, Oм = 4.914691358024695
Количество витков в катушке = 510.6172839506176
Диаметр обмоточного провода катушки, милиметр = 0.4
Длина провода в катушке, метр = 35.29133317620644
Длина катушки, милиметр = 10
Внешний диаметр катушки, милиметр = 33
Индуктивность катушки с пулей в начальном положении, микроГенри= 5761.602661159899
Толщина внешнего магнитопровода, милиметр = 5
Материал внешнего магнитопровода катушки = № 154 Экпериментально подобранный материал (простое железо)
Внешний диаметр ствола, милиметр = 11
Масса пули, грамм = 5.513495107050075
Длина пули, милиметр = 9
Диаметр пули, милиметр = 10
Расстояние, на которое в начальный момент вдвинута пуля в катушку, милиметр = 5
Материал из которго сделана пуля = № 154 Экпериментально подобранный материал (простое железо)
Время процесса (микросек)= 42749.99999999993
Приращение времени, микросек=150
Энергия пули Дж = 31.56564506741764
Энергия конденсатора Дж = 47.5875
КПД гауса(%)= 66.33179945871845
Начальная скорость пули, м/с = 0.1
Скорость пули на выходе из катушки, м/с= 107.006220570186
Максимальная скорость, которая была достигнута, м/с = 107.006220570186

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 224
Добавлено: 07-04-2006 01:33
Основной ошибкой при простроении многоступенчатых систем является включение катушки при входе в неё движущегося снаряда при срабатывании оптического датчика. Снаряд при этом начинает тормозится пока ток не достигнет определенной величины, и только после этого начинается разгон.
Чтобы этого не происходило необходимо чтобы при вхождении в катушку в ней уже протекал ток, причем, чем больше скорость полета снаряда, тем больше величина тока.
В FEMM это легко проверяется заданием скорости сердечника и отодвиганием его от катушки.

Я сильно не напрягася, чтобы написать скрипт для двух катушек работающих одновременно от разных конденсаторов. Поробовал раз, не получилось, бросил. Если Петрович напишет, это будет новый этап в исследовании гауссов.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 236
Добавлено: 07-04-2006 14:32
слушайте, а у гаусса отдача есть?? а у рельсы? =))
сделайте,плз, симулятор рельсы

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 Next>> новая тема
Раздел: 
Gauss2k - gauss gun у тебя дома / Gauss tecnology / Симулятор гаусса в FEMM!!!

Отвечать на темы могут только зарегистрированные пользователи

KXK.RU