بخشی از مقاله
چکیده
با پیشرفت علم، نیروی الکترومغناطیس يک نیروی پرکاربرد در صنعت شده است. اين نیرو با بدون اثر گذاری قادر به شکلدهی ، برشکاری و يا شتابدهی قطعات میباشد. اين نیرو با تخلیه انرژی ذخیره شده در بانک خازنی در سیمپیچ بوجود میآيد. در اين مقاله جهت کاهش هزينههای ساخت آزمايشهای عملی ابتدا آزمايشها شبیهسازی شده سپس جهت اعتبار سنجی از آزمايشهای عملی استفاده شده است.
جهت شبیهسازی از آزمايشهای عملی از نرمافزارهای آباکوس و جی مگ استفاده شده است که جهت حل قسمت الکتريکی از نرمافزار جی مگ و جهت حل قسمت مکانیکی از نرمافزار اباکوس استفاده میشود. جهت بررسی شکل دهی قطعات دو پارامتر قطر سیم سیمپیچ و فاصله سیمپیچ از قطعهکار مورد بررسی قرار میگیرد.
همچنین جهت آزمايشهای عملی سیمپیچهايی مطابق با مشخصات استفاده شده در آزمايشهای عملی ساخته شده و مورد آزمايش قرار میگیرد. با انجام آزمايشها مشخص شد که بهترين فاصله جهت شکلدهی الکترومغناطیس ورقها فاصله 10 میلیمتر میباشد زيرا در اين فاصله نیرو بصورت کامل به قطعهکار وارد شده است و همچنین سیمپیچهای مناسب با ولتاژ دستگاه سیمپیچهای 1/5 ، 2 و 2/5 میلیمتر میباشند.
-1 مقدمه
روش اجزاء محدود1 يک روش حل عددی حاصل کار الکساندرهرنیکوف و ريچارد کورانت در سالهای 1941 و 1942 میباشد. در شکلدهی الکترومغناطیس نیز با توجه به باال بودن هزينههای ساخت تجهیزات و سیمپیچها ابتدا اين روش توسط نرمافزارهای المان محدود مورد بررسی قرار میگیرند و سپس در عمل پیاده سازی میشوند
جهت انجام شبیهسازی در شکلدهی الکترومغناطیس تحقیقات زيادی انجام شده است. امینیان و همکاران]5[ با استفاده از شبیهسازی المان محدود به بررسی سرعت پرتابهها با استفاده از نیروی الکترومغناطیس پرداختند. آنها از کوپل نرمافزاری آباکوس و جیمگ جهت شتابدهی قطعات استفاده کردند. آنها بیان کردند که با استفاده از اين کوپل نرمافزاری میتوان به راحتی نیرو را به نرمافزار اباکوس منتقل نمود و تحلیل را با کمترين خطای ممکن انجام داد.
امینیان و همکاران]6[ به بررسی پارامترهای موثر در سرعت پرتابه ها با استفاده از نیروی الکترومغناطیس پرداختند. آنها ابتدا دستگاه الکترومغناطیسی با قدرت 3 کیلو ژول ساختند و با استفاده از دستگاه سرعت سنج به اندازه گیری سرعت پرتابهها پرداختند. آنها پارامترهای تعداد اليه، قطر سیم ، طول سیمپیچ ، جنس لوله ، ولتاژ ، طول و وزن پرتابه سیم-پیچهای شتاب دهی الکترومغناطیس را مورد بررسی قرار دادند و جهت کاهش آزمايشها و تجزيه و تحلیل خروجیها از روش آماری تاگوچی استفاده نمودند. آنها جهت شبیهسازی فرآيند از نرمافزارهای المان محدود جی-مگ و آباکوس استفاده کردند که نتايج بدست آمده از آزمايشهای شبیهسازی با آزمايشهای تجربی مطابقت خوبی داشت.
آنها بیان کردند که با افزايش ولتاژ میدان مغناطیسی به دلیل ثابت بودن مقاومت سیمپیچ افزايش می-يابد و باعث میشود نیروی بیشتری به پرتابه اعمال شود. همچنین آنها طول مناسب جهت سیمپیچهای شتاب دهی را 150 میلیمتر معرفی نمودند . آنها جهت افزايش سرعت پرتابهها و جلوگیری از اشباع شدن آن بیان کردند که بايد اين پرتابهها متناسب با سرعت بزرگتر ساخته شوند تا بتوانند انرژی بیشتری جذب کنند و سرعت بیشتری بگیرند به همین منظور جهت افزايش سرعت میبايست عالوه بر در نظر گرفتن سیم پیچهای قوی پرتابه بزرگتر ساخته شود تا اشباع نشود.
