این تحقیق به تشریح طراحی بهینه یک ژنراتور الکترومغناطیسی مینیاتوری می پردازد که از طریق انرژی مکانیکی پرتابه و تبدیل آن به انرژی الکتریکی، انرژی مورد نیاز فیوز پرتابه را تامین می کند. ژنراتور الکترومغناطیسی مینیاتوری ارائه شده با بهره گیری از قانون القای فارادی به تولید انرژی می پردازد و متشکل از 3 قطعه؛ آهنربای حلقه ای، بوبین فلزی و صفحه برشی می باشد. برای تعیین میزان تاثیرگذاری هر یک از پارامترها بروی انرژی تولیدی ژنراتور و همچنین به حداکثررسانی انرژی، بهینه سازی با استفاده از RSM-CCD صورت گرفت تا با مشخص کردن مقدار بهینه هر پارامتر، انرژی حداکثری نیز حاصل شود. این درحالی است که برای شبیه سازی های الکترومغناطیسی از نرم افزار Maxwell 3D استفاده شده است. با حاصل شدن ابعاد بهینه اجزای ژنراتور الکترومغناطیسی مینیاتوری، آزمایش نیز جهت راستی آزمایی با نتایج حل عددی انجام شد. با توجه به انرژی مکانیکی پرتابه که ناشی از شتاب اولیه می باشد، دستگاه تست شوک برای حل تجربی انتخاب شد. نتایج به دست آمده در رنج شتاب 'g 800 نشان می دهد که در حل تجربی ولتاژ V 14در خازنی با ظرفیتuF 100 در مدت ms 9/1 شارژ می شود و این در حالی است که در حل عددی V 8/14 در مدت زمان ms5/1 شارژ می شود که تطابق خوبی با یکدیگر دارند. همچنین برای ژنراتور الکترومغناطیسی مینیاتوری یک سازوکار امنیت طراحی شد تا سبب فعال سازی ژنراتور الکترومغناطیسی مینیاتوری در شتاب های بالاتر از'g 800 شود و تحلیل آن نیز توسط آباکوس انجام شد. نتایج حاصله از بهینه سازی بیانگر آن است که نه تنها انرژی تولیدی ژنراتور الکترومغناطیسی افزایش یافته بلکه علاوه بر کاهش حجم، تاثیر هر قطعه نیز بر عملکرد ژنراتور تعیین شده است.

در مقاله حاضر، اثر چرخش غیر محوری پرتابه استوانه ای سر تخت در پدیده نفوذ به اهداف آلومینیومی مورد بررسی قرار می گیرد. در مدل تحلیلی ارائه شده فرایند نفوذ بسته به نحوه برخورد پرتابه به هدف - به صورت عمودی یا مایل - به چهار مرحله فرسایش، پلاگینگ، توسعه سوراخ و پتالینگ تقسیم می شود. مرحله پلاگینگ نیز به صورت حفره ای شدن، شکل گیری پلاگ، جدایش پلاگ، لغزش پلاگ و تغییر شکل پس از سوراخ کاری در نظر گرفته شده است. در این مدل ماده هدف به صورت صلب - کاملا پلاستیک و پرتابه تغییر شکل پذیر در نظر گرفته شده است. شکل پذیری پرتابه بسته به سرعت نسبی آن در سه شکل: فرسایش، تخت شدن و حرکت صلب پرتابه اتفاق می افتد. همچنین اثر نیروی اصطکاک در کل فرایند نفوذ لحاظ شده است. نتایج مدل تحلیلی ارائه شده هم خوانی مطلوبی با نتایج تجربی دارد.

یک روش تجربی جدید برای اندازه گیری توزیع فشار روی سطح یک مدل در حال چرخش در تونل باد توسعه داده شده است. در این تکنیک جدید که سنسورها و تجهیزات داده برداری داخل مدل درحال چرخش تعبیه شده اند از بسیاری از مشکلات فنی و محدودیتهای عملیاتی مرتبط با تلاشهای قبلی، جلوگیری می کند. توزیع فشار روی سطح برای سرعت های چرخشی تا 5000 دور بر دقیقه در زوایای مختلف حمله بدست آمده است. نتایج بدست امده از پروفیل های فشار، تعیین کننده نیروهای مگنس بوده و تفسیر لایه مرزی و اثرات جدایش جریان را امکان پذیر می سازند. در این روش علاوه بر تعیین نیروی مگنس، توزیع آن روی مدل نیز بدست می آید. نتایج بدست آمده نشان می دهد که قسمت اعظم نیروی مگنس در قسمتهای انتهایی پرتابه ایجاد می گردد. اعتبارسنجی داده ها با مقایسه مقادیر انتگرال توزیع فشار و مقایسه با داده های نیرویی بدست امده از سیستم بالانس تونل باد انجام شده است. نتایج مشابه با حل عددی به دست آمده و با داده های تجربی مقایسه شده است. این روش جدید قابلیت پیاده سازی روی انواع مدل ها و رژیم های جریان در تونل باد را دارا می باشد.

برای تحلیل نفوذ پرتابه های میله ای بلند تاکنون مدل های تحلیلی متعددی ارایه شده است، که در این مدل ها با داشتن مشخصات پرتابه و هدف و شرایط برخورد، معمولا تنها مجهول مساله یعنی عمق نفوذ پرتابه بدست می آید. در این مقاله فرمولاسیون مدل تحلیلی آلکسیوسکی و تیت به منظور طراحی مشخصات پرتابه برای رسیدن به یک عمق نفوذ معین تغییر داده شده و با کمک روابط اضافی ناشی از محدودیت های انرژی جنبشی و شرط عدم کمانش پرتابه، الگوریتم جدیدی بدین منظور ارایه گردیده است. در این روش با حل همزمان این معادلات، و با معلوم بودن میزان عمق نفوذ پرتابه در هدف معلوم، مشخصات پرتابه شامل سرعت برخورد، طول، قطر و جرم آن محاسبه می شود. مقایسه نتایج این فرمولاسیون با مقادیر تجربی سایر محققین و حل عددی به کمک نرم افزار AUTODYN تطابق خوبی را نشان می دهد. به علاوه در یک مثال عملی، طراحی بالستیک نهایی یک پرتابه میله ای برای رسیدن به عمق نفوذ معین، به کمک این الگوریتم، انجام شده و مشخصات پرتابه بدست آمده است.

این مقاله به طراحی و تحلیل الکترومغناطیسی سامانه کویل گان القایی سه طبقه می پردازد. در ابتدا، تیوری عملکرد سامانه کویل گان چندطبقه به اختصار معرفی شده و سپس یک شبیه سازی گذرا از حرکت پرتابه، جهت تحلیل و محاسبه ولتاژ، جریان، نیرو، سرعت و شتاب سامانه کویل گان با استفاده از نرم افزار تحلیل اجزا محدودANSYS Maxwell انجام می گیرد. جهت اعتبارسنجی پرتاب گر الکترومغناطیسی طراحی شده، با استفاده از معادلات حالت آن، سامانه را در نرم افزار MATLAB شبیه سازی کرده و نتایج حاصل از تحلیل الکترومغناطیسی با نتایج به دست آمده از روابط تحلیلی، مقایسه شده است. سامانه طراحی شده دارای بازده حدود 31 درصد است که قادر است یک جسم کیلوگرمی را با سرعت دهانه خروجی 109 پرتاب نماید. ویژگی های طراحی و نتایج تجزیه و تحلیل مربوط به کویل گان می تواند به طور موثر برای توسعه یک سامانه کویل گان با مقیاس بزرگ به کار گرفته شود.