此设计初衷是本人是手残党，弄电容什么的感觉很麻烦，另外，在理论学习上，个人感觉使用电容提供瞬间大电流的方式可能是磁阻式线圈炮效率低下的关键因素之一（很难达到10%的效率吧？），除了电容本身的内阻带来的损耗外，由于电容提供的是瞬间大电流，而线圈本身是一个电感，电容提供的电流在线圈内是先升后降的过程，在此过程中，假设电容在弹丸前部进入加速轨道时开始放电，由于电感的问题，此时电流是偏小的，也就是电容放电带来的加速磁力变化是滞后于弹丸的，加上断电后的电感损耗，和反应时间的问题，最终会使线圈炮的效率极低，而如果能使用恒流直流电源实现线圈炮的弹丸加速，则线圈的电感是无功功率，且加速磁力整体恒定，整体损耗就是电路电阻损耗和漏磁损耗，效率应该会有较明显提升（不知道这种理解对不对），另外，减少了电路的复杂性，制作会更简单，且没有了电容，对使用者的安全性有所提高，可能可以实现背个汽车电瓶做能源就能长时间使用的目标
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问题贴：新人关于磁阻式线圈炮原理的疑问，寻求前辈指导
电炮新人，对磁阻式线圈炮的原理认识如下：
先上图：![螺线管.png]()
这是磁阻式线圈炮的线圈，也就是类似于我们平时的螺线管的绕法，于是，当线圈通入直流电时，线圈内部产生磁场，磁感线分布如下图：![线圈炮1.png]()
图中黑框指代线圈和轨道，因为线圈是均匀绕制，所以磁感线在线圈中线时最密集，当弹丸（红框）中心到达线圈中线时，弹丸内的磁通达到最大，磁阻最小，速度达到最大，当弹丸（红框）超过中线后，弹丸内磁通减小，磁阻增大，根据磁阻最小化原则，所以会产生回拉现象。
一般的磁阻式线圈炮采用各种方式，对线圈实现断电操作，追求在弹丸到达中线时，线圈内无残留电流，从而使线圈内部磁通为零，使弹丸不受到磁力的回拉，但由于电感、断电装置的响应时效等因素影响，使断电操作很难达到较高的效率，尤其是多级加速后，弹丸的速度达到一定程度，断电装置的响应时间等因素使后面几级磁阻式线圈炮的效率急速下降。
那么，是否有办法使线圈内磁通分布改变，增加磁阻式线圈炮的效率呢？如下图：
![线圈炮2.png]()
通过改变线圈的绕制方式，使线圈内部的磁通分布，在炮口位置达到最密集程度（如上图），根据磁阻最小原则，弹丸（红框）会在炮口位置达到最大速度，而弹丸的末速度（出膛时的初速）由进入磁场时的初速V。、磁通带来的拉力F大小、弹丸质量M共同决定加速度a，以及加速时间T共同决定，我们可以知道，由于在炮口位置磁感线最密集，离开炮口后磁感线指数级下降，磁力会迅速减小，所以在炮口位置产生回拉的阻力f会非常大，假设此时f达到前面加速力的总和F，但因为弹丸在此时速度达到最大，且离开炮口后磁力衰减的指数变化，所以此时回拉的加速时间t会非常小（如果前面的初速V。和加速时间足够长，此时回拉力f所对应的回拉加速时间甚至可以达到微秒级）。
这种设计是否能达到让磁阻式线圈炮不需要断电操作的效果？线圈的大概绕线方式如下图：![示意图1.png]()
图中，通过逐渐增加绕制线圈的层数，使线圈内部的磁通逐渐增加，最终在炮口位置绕制多层线圈，使磁通达到最大。
另，通过在炮口位置加入半圆形磁性材料作为炮口，引导炮口位置的磁通走向，进一步加速减小炮口位置的磁通衰减，从而达到上述设计的效果（前提是这种理论的设想是可行的）
请教各位前辈这种设计的可行性，和理论的合理性（如有哪里不对的，请具体说明，让我们新手学习下）。
最后，再附上一张简单的提供初速的供弹装置示意图，也请各位前辈指点，最后，如果这个设计是合理的，希望在广州有哪位前辈能帮忙做一个，或者联系线下一起制作（手残党没办法），谢谢！！
![弹夹设计.png]()
先上图：
这是磁阻式线圈炮的线圈，也就是类似于我们平时的螺线管的绕法，于是，当线圈通入直流电时，线圈内部产生磁场，磁感线分布如下图：
图中黑框指代线圈和轨道，因为线圈是均匀绕制，所以磁感线在线圈中线时最密集，当弹丸（红框）中心到达线圈中线时，弹丸内的磁通达到最大，磁阻最小，速度达到最大，当弹丸（红框）超过中线后，弹丸内磁通减小，磁阻增大，根据磁阻最小化原则，所以会产生回拉现象。
一般的磁阻式线圈炮采用各种方式，对线圈实现断电操作，追求在弹丸到达中线时，线圈内无残留电流，从而使线圈内部磁通为零，使弹丸不受到磁力的回拉，但由于电感、断电装置的响应时效等因素影响，使断电操作很难达到较高的效率，尤其是多级加速后，弹丸的速度达到一定程度，断电装置的响应时间等因素使后面几级磁阻式线圈炮的效率急速下降。
那么，是否有办法使线圈内磁通分布改变，增加磁阻式线圈炮的效率呢？如下图：
通过改变线圈的绕制方式，使线圈内部的磁通分布，在炮口位置达到最密集程度（如上图），根据磁阻最小原则，弹丸（红框）会在炮口位置达到最大速度，而弹丸的末速度（出膛时的初速）由进入磁场时的初速V。、磁通带来的拉力F大小、弹丸质量M共同决定加速度a，以及加速时间T共同决定，我们可以知道，由于在炮口位置磁感线最密集，离开炮口后磁感线指数级下降，磁力会迅速减小，所以在炮口位置产生回拉的阻力f会非常大，假设此时f达到前面加速力的总和F，但因为弹丸在此时速度达到最大，且离开炮口后磁力衰减的指数变化，所以此时回拉的加速时间t会非常小（如果前面的初速V。和加速时间足够长，此时回拉力f所对应的回拉加速时间甚至可以达到微秒级）。
这种设计是否能达到让磁阻式线圈炮不需要断电操作的效果？线圈的大概绕线方式如下图：
图中，通过逐渐增加绕制线圈的层数，使线圈内部的磁通逐渐增加，最终在炮口位置绕制多层线圈，使磁通达到最大。
另，通过在炮口位置加入半圆形磁性材料作为炮口，引导炮口位置的磁通走向，进一步加速减小炮口位置的磁通衰减，从而达到上述设计的效果（前提是这种理论的设想是可行的）
请教各位前辈这种设计的可行性，和理论的合理性（如有哪里不对的，请具体说明，让我们新手学习下）。
最后，再附上一张简单的提供初速的供弹装置示意图，也请各位前辈指点，最后，如果这个设计是合理的，希望在广州有哪位前辈能帮忙做一个，或者联系线下一起制作（手残党没办法），谢谢！！
[修改于 8年9个月前 - 2016/03/24 19:55:38]
鼓励新思路的探索，但是线圈这样绕，很容易散架哦~不好绕制
引用
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引用 zpanther:论坛里面有个翻译的帖子，低压电磁炮方案。不用电容，效果还不错。不过，你说的直流供电的观点不敢苟同，由于电感的存在就会试图阻碍电流的变化，就算是直流，也有一个电流上升时间的。
此设计初衷是本人是手残党，弄电容什么的感觉很麻烦，另外，在理论学习上，个人感觉使用电容提供瞬间大电流的方式可能是磁阻式线圈炮效率低下的关键因素之一（很难达到10%的效率吧？），除了电容本身的内阻带来的损耗外，由于电容提供的是瞬间大电流，而线...
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引用 迪纳米斯:绕制应该不是问题吧？跟原来的绕制方法一样，一层绕完固定再往回绕，回来的终点逐渐往末端移动就可以了，最后再考虑在外部用胶整体固定就行了
鼓励新思路的探索，但是线圈这样绕，很容易散架哦~不好绕制
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引用 zpanther:除非没绕线的地方，要用东西垫着，不然线很容易跑。绕线圈是个麻烦的活~~
绕制应该不是问题吧？跟原来的绕制方法一样，一层绕完固定再往回绕，回来的终点逐渐往末端移动就可以了，最后再考虑在外部用胶整体固定就行了
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你提出的这种线圈结构最终得到的磁力线和磁感应强度分布是这样的。
引用
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引用 迪纳米斯:没绕线的地方，直接用细线或胶固定，绕完之后，外层额外加胶固定，可行否，其实主要是理论上合不合理，合理的话，绕制线圈应该有很多办法的吧？
除非没绕线的地方，要用东西垫着，不然线很容易跑。绕线圈是个麻烦的活~~
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引用 迪纳米斯:这里用直流，目的就是让电流不需要上升的过程，直接制造一个磁通递增的环境，使用恒流，从原理图上看，弹丸进入加速轨道前，加速轨道是可以先通电的，换句话说，可以在弹丸进入加速轨道前先做好电磁铁，那么恒流直流电做电磁铁应该是可行的，只是出去的时候（过了磁通最大位置）需要考虑回拉减速的问题，所以需要快速断电，从而导致需要短时大电流来形成大磁力的电磁铁，所以才需要用电容的吧，对吗？低压炮那个我找找帖子去
论坛里面有个翻译的帖子，低压电磁炮方案。不用电容，效果还不错。不过，你说的直流供电的观点不敢苟同，由于电感的存在就会试图阻碍电流的变化，就算是直流，也有一个电流上升时间的。
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引用 迪纳米斯:原来如此，也就是磁通最大点离炮口还是有一段距离，请教下，这个是模拟器吗？哪里能下载吗？
你提出的这种线圈结构最终得到的磁力线和磁感应强度分布是这样的。
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引用 zpanther:其实出现过这种情况，弹丸先固定，等线圈电流上升之后再释放弹丸，这样能得到更高的速度。如果弹丸不固定，你就要把弹丸放的比较远。线圈炮最大的问题还是弹丸回拉和高速运动下的位置检测。这是对效率影响最大的环节。
这里用直流，目的就是让电流不需要上升的过程，直接制造一个磁通递增的环境，使用恒流，从原理图上看，弹丸进入加速轨道前，加速轨道是可以先通电的，换句话说，可以在弹丸进入加速轨道前先做好电磁铁，那么恒流直流电做电磁铁应该是可行的，只是出去的时候（...
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引用 zpanther:ANSYS Maxwell
原来如此，也就是磁通最大点离炮口还是有一段距离，请教下，这个是模拟器吗？哪里能下载吗？
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引用 迪纳米斯:嗯，回拉影响很大，您说的把弹丸放远一些，其实也是等待电流上升的过程，这里肯定有能量浪费了，位置检测，主要还是为了解决提前通电和适时断电吗？是的话，根源就还是那两个，一个是回拉的断电，一个是电流上升期的浪费，这里如果弹丸是有初速的，那除了浪费了电能外，还浪费了加速时间和距离，所以后面几级，初速高的时候，实际效率会更小（可能）
其实出现过这种情况，弹丸先固定，等线圈电流上升之后再释放弹丸，这样能得到更高的速度。如果弹丸不固定，你就要把弹丸放的比较远。线圈炮最大的问题还是弹丸回拉和高速运动下的位置检测。这是对效率影响最大的环节。
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引用 迪纳米斯:好的，晚安
休息了。有什么明天再说吧
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引用 zpanther:恩，最主要是回拉，位置检测，随着弹丸速度的增加，误差就会越大，如果弹丸通过中心位置，还没有关闭线圈电流，就会反拉，随着级数的增加，弹丸通过半个线圈的时间越来越逼近传感器和开关器件的响应时间，误差会越来越大，于是出现多级的磁阻式，后面增加的级数多了，效率反而不如两级的。
嗯，回拉影响很大，您说的把弹丸放远一些，其实也是等待电流上升的过程，这里肯定有能量浪费了，位置检测，主要还是为了解决提前通电和适时断电吗？是的话，根源就还是那两个，一个是回拉的断电，一个是电流上升期的浪费，这里如果弹丸是有初速的，那除了浪费...
开头你说过电容的问题，电容有电容的优势，电容并不是导致效率低下的主要原因，如果你熟悉LC回路，就不会这样说了。磁阻式如果在弹丸通过中心点之前，LC回路当中的电流刚好完成从0到最大值然后重新归零的过程，再零流关断。这样功率损耗会降到最低；只是平均功率在上升下降过程当中，被拉低了。
磁阻式还有一个更头大的问题，就是磁饱和，注定单级功率受限于弹丸截面积。这个缺陷无解~
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引用 迪纳米斯:我的意思是，使用电容虽然达到了及时关断电流的目的，但是通断电的过程伴随了巨大的能量损失。
恩，最主要是回拉，位置检测，随着弹丸速度的增加，误差就会越大，如果弹丸通过中心位置，还没有关闭线圈电流，就会反拉，随着级数的增加，弹丸通过半个线圈的时间越来越逼近传感器和开关器件的响应时间，误差会越来越大，于是出现多级的磁阻式，后面增加的级...
也就是您“磁阻式如果在弹丸通过中心点之前，LC回路当中的电流刚好完成从0到最大值然后重新归零的过程，再零流关断。这样功率损耗会降到最低”这段可能有问题，磁阻式电炮的原理就是电磁铁，线圈就是电感，通断电过程中，电磁铁只有一瞬间达到最大（假设瞬间反电感电流能达到100倍），平均功率必然是低于恒流的，当然，只考虑这种情况的话，在中线时能恰好电流归0，效率的确会比在其他位置达到归0的效率高，从原理上看，前期持续恒流供电，后期完成中线前0流关断的操作应该是能做到效率最大化（类似于您前面说的，让弹丸固定，等电流上升一段再释放），但是这种貌似无法做到连发，其次是关断时机计算也会很复杂（恒流直流电瞬时关断，低压状态下，电感的稳流作用使电流多长时间归0貌似不好计算）
从设计上，只考虑单发的话，初期各级加速全部同时恒流直流供电，只设计中线0流关断装置，可以通过计算各级的初速，调整加速线圈的长度和匝数、断电所需时间或关断预留时间，从而计算出使效率达到最大的设计，即不再设计成现在主流的，一把电炮的各加速线圈都相同模式的内部模块化设计，而是通过各加速级独立恒流直流供电，假设电流相同为，整体磁感强度相同，各级加速的平均加速度a也相同，那么只需计算各级的加速时间，就可以计算出下一级的初速，这样可以一定程度避开前期电流上升过程中，磁力的非线性变化，而使变化集中在断电后瞬间电流峰值和衰减部分，计算量应该会减小，模块化设计，和效率的稳定性应该都能比现有的短时供电要强，但是问题是电阻损耗和漏磁损耗应该会增大
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引用 zpanther:使用电容这么带来巨大的能量损失了
我的意思是，使用电容虽然达到了及时关断电流的目的，但是通断电的过程伴随了巨大的能量损失。
也就是您“磁阻式如果在弹丸通过中心点之前，LC回路当中的电流刚好完成从0到最大值然后重新归零的过程，再零流关断。这样功率损耗会降到最低”这段可能有问...
？电容采用低ESR的，ESR固然带来一定能量损失，线圈电阻也带来一定能量损失，非零流或非零压关断的时候开关有一定损失。其中最主要的损失来自线圈的电阻，电容ESR可以是mΩ级，好的电容才几mΩ的ESR。通过并联，这个数字还会变小。所以在电容身上的能量耗散是可以很小的。所以不明白你的意思咯~
轨道我不打算弄，我不喜欢烧蚀和烧钱方面的问题。
磁阻有先天性缺陷，所以也没弄磁阻式。
我目前主攻感应式的。感应式当中，华中科技大学的郭芳提出“连续脉冲磁行波发射”的概念，受到其启发。发现这个加速方式，可以有效解决很多问题，第一，行波波速只要高于弹丸速度就可以对弹丸进行加速而不用担心反拉，不必对某个时间弹丸位置的准确定位和推算，只需要个大概其的范围，把磁行波保持在在这个范围内就可以减少无效线圈的损耗。感应式也没有弹丸磁通饱和的问题。目前主要的部分的各种问题已经有了解决方案，只剩下驱动电路方面的设计了。
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引用 迪纳米斯:我的意思不是电容本身的能耗带来的能量损失，而是电容和电感结合使用时的能量浪费问题，实际上，电容+整个电路的电阻所对应的线损带来的直接损耗应该都不是非常大。
使用电容这么带来巨大的能量损失了
？电容采用低ESR的，ESR固然带来一定能量损失，线圈电阻也带来一定能量损失，非零流或非零压关断的时候开关有一定损失。其中最主要的损失来自线圈的电阻，电容ESR可以是mΩ级，好的电容才几mΩ的ESR。通过...
我的看法是：电容放电属于短时脉冲放电，在电感中就不可能保持高电流值，我想了下，画了个电流在电感中的变化图。
图中上半部分是使用电容供电，然后断电的情况下，电流的变化，下面是直流恒流供电，然后断电的电流变化，我们知道线圈内的磁场主要就是由电流大小决定的，假设这个图成立，那么很明显，用电容供电产生的磁场效率是很低的，更何况，恒流直流电源供电，断电时产生的瞬时电流应该会比电容供电的要更大（磁场更强，断电时，反感电动势也会更强？），而且，正如你前面说过的，弹丸的磁饱和是影响磁阻式效率很关键的因素，无论是电容供电还是恒流直流供电，断电后产生的超大瞬时电流所产生的磁场无论有多大，实际能被利用的都只有磁饱和阀值的那部分，超出部分都是浪费掉的。
下面我把图发上来
引用
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引用 zpanther:数据说话
我的意思不是电容本身的能耗带来的能量损失，而是电容和电感结合使用时的能量浪费问题，实际上，电容+整个电路的电阻所对应的线损带来的直接损耗应该都不是非常大。
我的看法是：电容放电属于短时脉冲放电，在电感中就不可能保持高电流值，我想了下，画了...
你说的恒流我不知道你怎么做到恒流。也不知道你怎么得到的那两个波形。起码我认知当中，LC充放电的曲线不是你所画的那样的。电感的电压电流曲线也不是这样的。还有一个问题，就是电感断电的时候，并不是产生瞬间的大电流，而是产生自谐振高压，须知道线圈并不是单纯的电感，等效电路当中有线圈本身电阻，还有寄生电容。
如果说是用电池直接给线圈供电，那么电压和电流的波形是这样的 黄色的是电压，红色的是电流。
回路导通瞬间 线圈两端电压直接上升到最大值，然后下降。
在此过程，电流缓慢增加，直到达到最大值，这个最大值取决于整个电路的总电阻和电源电压。
引用
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引用 迪纳米斯:我上面电流图搞错了，把电感的电压记成电流了[s::L]
数据说话
你说的恒流我不知道你怎么做到恒流。也不知道你怎么得到的那两个波形。起码我认知当中，LC充放电的曲线不是你所画的那样的。电感的电压电流曲线也不是这样的。还有一个问题，就是电感断电的时候，并不是产生瞬间的大电流，而是产生自谐振高压，...
我重新画了下面这个示意图可能合理一点：
我重新发了个帖子，有前辈回复说电容供电的简单的磁阻式里，仅仅是电流从0上升到峰值的过程中，回路电阻上就可能已经损耗掉70%的能量了，原因应该是电容供电时，在电感中电流等效于交流电，电感的感抗使整个电路的总电阻变得非常大，损耗自然就大，真正有效做功的时间和能量就少，所以速度上不去，而且用电容还要考虑电流的开启时间，避免电量过快放完，而满功率做功的时间应该是图中电流超过磁饱和电流值的那一段时间，而相对来说，磁饱和电流值以上的部分，做功的效率很低，转化为热损耗的比例会更大
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引用 zpanther:学下基础电路吧。还有仿真软件一大把 Multisim Saber 等等选一个学？手残问题也是，别指望别人帮太多，每个人都有自己的事情。
我上面电流图搞错了，把电感的电压记成电流了
我重新画了下面这个示意图可能合理一点：
我重新发了个帖子，有前辈回复说电容供电的简单的磁阻式里，仅仅是电流从0上升到峰值的过程中，回路电阻上就可能已经损耗掉70%的能量了，原因应该...
套用孔夫子的话：学而不思则罔 思而不学则殆
另外想一千遍，不如自己做一遍。-
引用
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引用 zpanther:昨晚没有细心看你最后的问题，也许是你时间长了，有些知识模糊了。理想的电容电感不会产生有功功率的损耗，但是会产生无功功率，这部分功率是不做功的只用这部分功率来建立电场（电容）和磁场（电感）；产生损耗是导体本身的电阻，这就涉及到Q值的问题了。电容把电能以电场的方式储存起来，电感以磁场的方式将能量储存起来，注意：是储存，不是损耗，储存的能量不参与对弹丸做功。
我上面电流图搞错了，把电感的电压记成电流了
我重新画了下面这个示意图可能合理一点：
我重新发了个帖子，有前辈回复说电容供电的简单的磁阻式里，仅仅是电流从0上升到峰值的过程中，回路电阻上就可能已经损耗掉70%的能量了，原因应该...
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引用 迪纳米斯:谢谢您的指导，昨天查资料在补这部分的电路知识，丢下太久，好多都忘了。
昨晚没有细心看你最后的问题，也许是你时间长了，有些知识模糊了。理想的电容电感不会产生有功功率的损耗，但是会产生无功功率，这部分功率是不做功的只用这部分功率来建立电场（电容）和磁场（电感）；产生损耗是导体本身的电阻，这就涉及到Q值的问题了。电...
有个问题，我找不到线圈的电磁感应强度计算公式，有一个B（磁感应强度）=H（磁场强度）×u（磁导率），这里应该是H（磁场强度）=N（匝数）×I（电流）÷Le（线圈长度），不知道这个公式用在这里对不对。
另外，我下载了您前天说的Maxwell磁场模拟软件，但是下载了几个版本都是安装错误，license授权有问题（破解版），是电脑系统的原因吗？win7不通用？
引用
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引用 zpanther:指导不敢当，相互交流吧，自己懂一些但不是太多，有好多以前学的东西跟你一样淡忘了，还是慢慢捡回来的，我是整套ANSYS Electromagnetics下载安装的，然后再安装ANSYS，单独装没试过，我找下云盘看看。
谢谢您的指导，昨天查资料在补这部分的电路知识，丢下太久，好多都忘了。
有个问题，我找不到线圈的电磁感应强度计算公式，有一个B（磁感应强度）=H（磁场强度）×u（磁导率），这里应该是H（磁场强度）=N（匝数）×I（电流）÷Le（线圈长度），...
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引用 zpanther:链接：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/s/1i43O07N 密码：3zrk
谢谢您的指导，昨天查资料在补这部分的电路知识，丢下太久，好多都忘了。
有个问题，我找不到线圈的电磁感应强度计算公式，有一个B（磁感应强度）=H（磁场强度）×u（磁导率），这里应该是H（磁场强度）=N（匝数）×I（电流）÷Le（线圈长度），...
一整套，ANSYS Electromagnetics应该够你用了，其他的流体热力学什么的估计用不到
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引用 迪纳米斯:谢谢，现在就是先努力把电磁弄明白再考虑其他的，业余玩一下
链接：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/s/1i43O07N 密码：3zrk
一整套，ANSYS Electromagnetics应该够你用了，其他的流体热力学什么的估计用不到
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引用 zpanther:ANSYS Maxwell 用来做低频电磁场仿真 可以2D 可以3D 静态 交流 瞬态
谢谢您的指导，昨天查资料在补这部分的电路知识，丢下太久，好多都忘了。
有个问题，我找不到线圈的电磁感应强度计算公式，有一个B（磁感应强度）=H（磁场强度）×u（磁导率），这里应该是H（磁场强度）=N（匝数）×I（电流）÷Le（线圈长度），...
ANSYS Maxwell Circuit Editor 用来编辑激励电源
ANSYS Simplorer 可以把Maxwell设计的器件放在完整的电路进行耦合分析，可以在simplorer里面分析Maxwell设计。也可以在Maxwell里分分析在完整电路当中器件的工作状态。
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引用 zpanther:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/link?url=Uozrn3kiOHL9cXu_JFtmrQRT4MByTQ4uluGYpH-0W2AZZ4r-a20VvveJj7M4HP4SgKCY5hVZv-YerT1B5eAH0JWTRlEJaewxyDqlFiYGHI7
谢谢您的指导，昨天查资料在补这部分的电路知识，丢下太久，好多都忘了。
有个问题，我找不到线圈的电磁感应强度计算公式，有一个B（磁感应强度）=H（磁场强度）×u（磁导率），这里应该是H（磁场强度）=N（匝数）×I（电流）÷Le（线圈长度），...
看完这篇就懂的计算螺线管磁场了。
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引用 迪纳米斯:感谢分享
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一整套，ANSYS Electromagnetics应该够你用了，其他的流体热力学什么的估计用不到
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用恒定电流供电我觉得是个很好的方案，我也正在研究这个，但是首先要建立一个无损系统，电源、线圈、开关理论上都是没有损耗的
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引用 秋青峰:理想元件没有损耗，但是现实很难得到理想元件。你有能力搞超导么？
用恒定电流供电我觉得是个很好的方案，我也正在研究这个，但是首先要建立一个无损系统，电源、线圈、开关理论上都是没有损耗的
引用
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引用 秋青峰:无损不太可能，电源和线圈的内阻发热基本不可能避免，更何况是开关了，其实现在主要考虑的是先弄明白线圈炮做功的特性，以及影响因素（比如影响电感的磁场强度发布的因素是什么）。
用恒定电流供电我觉得是个很好的方案，我也正在研究这个，但是首先要建立一个无损系统，电源、线圈、开关理论上都是没有损耗的
其实我的理想想法是控制电流衰减速率，实际上线圈炮效率最高时就是弹丸磁饱和的瞬间，如果能通过计算，设计出使弹丸在出入线圈入口截面时达到磁饱和，其后电流衰减保持弹丸刚好磁饱和（或偏差不大，小于一个数量级），而在接近中线时（如离中心只有线圈总长度的1/10时）开始电流迅速衰减，使电流在中线时刚好0流断电（或微秒级提前），最后弹丸速度应该很可观，但是貌似这个不太可能由一个业余手残党靠简陋的实验材料制作出来（真弄出来应该都是精工级了），另外一个就是想办法弄明白影响磁场分布受什么因素影响，使最大磁场点无限接近出口截面（也就是最开始的想法的那个图），假设能实现，那么就不需要断电操作了。
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引用 秋青峰:我们做实验，或者进行理论学习，在做假设时可以考虑理想状态时（如无损系统）的最佳效果，以此为基础做一些计算，但是不能把理想状态作为假设的实验前提，那样的结果就是你的实验不可能实际操作，我们只是把理想状态作为我们实验过程中不断追求的目标，不断修正我们的实验条件，不断接近这个理想状态时的效率
用恒定电流供电我觉得是个很好的方案，我也正在研究这个，但是首先要建立一个无损系统，电源、线圈、开关理论上都是没有损耗的
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饱和的方法，我也想过，我想的是在几何中心处饱和！如果像你说的在进入线圈时就饱和，那么电流不会衰减，只会最大化，而且线圈也没有了磁场，那么没有磁场就不能做功，最终弹丸获得的动能很少，几乎可以忽略。
另外我说的无损系统，当然俺也知道除了线圈外其他不可能做到，至少目前没办法。但是可以做到“低损”，是绰绰有余的！比如说线圈是0.01欧姆的直流电阻，通入10安培恒定电流，那么它的损耗就是1瓦特(即使自然散热也是可以不损坏线圈)，再算上电源的转换效率90%。那么的整个系统的损耗就是1.1瓦特，那么这样就已经接近无损了
另外我说的无损系统，当然俺也知道除了线圈外其他不可能做到，至少目前没办法。但是可以做到“低损”，是绰绰有余的！比如说线圈是0.01欧姆的直流电阻，通入10安培恒定电流，那么它的损耗就是1瓦特(即使自然散热也是可以不损坏线圈)，再算上电源的转换效率90%。那么的整个系统的损耗就是1.1瓦特，那么这样就已经接近无损了
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引用 秋青峰:为什么电流是最大化？理论上来说，只有开始了物理断电操作，电流才开始衰减变化，我的设想是前期恒流供电，但是电流要足够大，使入口截面就能达到磁饱和这个时候的确电流比现在的线圈炮要求的电流要大（你说的最大化是这个意思吗？），然后弹丸进入线圈的瞬间开始断电，电流开始衰减，这时控制电流衰减的速度，使其能让弹丸保持磁饱和，这时线圈内电流仍然是在做功的，而且是效率最高的做功（想象两个磁铁，磁饱和时弹丸是一个磁铁，线圈中点有一个磁铁，彼此相吸，衰减过程中弹丸保持成为一个磁力稳定的磁铁，而线圈中心点是开始时磁性极大并持续衰减的磁铁），这个必然是效率最大的（一般的线圈炮，实际上线圈电流超过弹丸磁饱和后，增加的部分电流仍然可以增加对弹丸速度的提升的，只是效率比较低），所以不是很明白你说的线圈没有磁场是什么意思，线圈通电后就会建立磁场，这个是线圈的特性，怎么能做到线圈有大电流而没有磁场？。
饱和的方法，我也想过，我想的是在几何中心处饱和！如果像你说的在进入线圈时就饱和，那么电流不会衰减，只会最大化，而且线圈也没有了磁场，那么没有磁场就不能做功，最终弹丸获得的动能很少，几乎可以忽略。
另外我说的无损系统，当然俺也知道除了线圈外其...
至于前期恒流大电流可能耗能极大，这个是问题，在理论上能成立的情况下，一个方向是是采用超导材料做导线，另一个是用特殊容器装水银做导线，原因是水银本身导电性很高，其次水银导电发热后很容易等离子化，电阻会很小，热损就会变小，但是水银发热膨胀，可能会有炸管的风险，或者第三个方向是研究初始电阻小的非金属导体材料（非金属导体材料的基本特性是温度越高电阻越小）。
另外说到电路电阻的线损，以1mm线径的铜线来算，0.0175Ω/米，算整个线圈需要10米，也才0.1Ω而已，算上其他的内阻，总的应该不超过0.3Ω，你使用低电流，10安，损耗并不大，I?R，线损是随电流的平方数增大的，所以大电流才损耗大，其实轨道炮也是，瞬间大电流加上接触面的超大电阻，轨道不烧蚀才怪了，小电流强磁场效率才可能更高，比如设计10万伏高压，加上大量轨道外线圈增加磁场，那么电容储存同样的电量下电流就会变小，比如只有几安到10几安，热损耗会变小，烧蚀才有可能减到最小。
一个很简单的算法是，假设一个一匝线圈通100安电流和一个100匝线圈通1安电流产生的磁场是一样的（实际上应该有一定程度的偏差，和线圈长度应该有很大关系），那么1安电流×100匝的实际效率一定比100安×1匝的效率高，就算100匝的电阻是1匝的100倍，但是热损耗却是1匝线圈的1/100，实际加速的效率自然会更高，烧蚀自然也会更小
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嗯(⊙_⊙)，查了下磁导率，水银做导线好像不行，电阻好像挺大的，以前有在一些帖子上看到说水银电阻小是怎么回事？
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引用 zpanther:是我把磁饱和理解错了，我以为会像交流电一样磁饱和就会失去磁性，呈现纯电阻电路，实际上直流饱和直流磁场还是存在的！你是正确的！
为什么电流是最大化？理论上来说，只有开始了物理断电操作，电流才开始衰减变化，我的设想是前期恒流供电，但是电流要足够大，使入口截面就能达到磁饱和这个时候的确电流比现在的线圈炮要求的电流要大（你说的最大化是这个意思吗？），然后弹丸进入线圈的瞬间...
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引用 zpanther:磁导率？不是电阻率吗？
嗯(⊙_⊙)，查了下磁导率，水银做导线好像不行，电阻好像挺大的，以前有在一些帖子上看到说水银电阻小是怎么回事？
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引用 秋青峰:变压器的话，当磁芯饱和，原边和副边会失去耦合。[s::lol]磁饱和电感还可以作为开关使用[s::lol]
是我把磁饱和理解错了，我以为会像交流电一样磁饱和就会失去磁性，呈现纯电阻电路，实际上直流饱和直流磁场还是存在的！你是正确的！
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引用 迪纳米斯:嗯，早上睡醒时脑子不清楚，写着写着就把电阻率写成磁导率了
磁导率？不是电阻率吗？
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引用 迪纳米斯:其实我觉得你的这个想法和高压磁阻炮(电容蓄电那种)原理很像，它的电流波形就是半个正弦波，先慢慢上升，然后慢慢下降
变压器的话，当磁芯饱和，原边和副边会失去耦合。磁饱和电感还可以作为开关使用
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引用 秋青峰:我这个不是什么想法，我行波炮方案遇到难题，来这里灌下水而已
其实我觉得你的这个想法和高压磁阻炮(电容蓄电那种)原理很像，它的电流波形就是半个正弦波，先慢慢上升，然后慢慢下降
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引用 迪纳米斯:话说行波炮要变频的多相电，是否个人真的有能力弄得出来？
我这个不是什么想法，我行波炮方案遇到难题，来这里灌下水而已
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引用 迪纳米斯:本来我这句话是想回复楼主的，用手机发的不小心发给你了[s::lol]
我这个不是什么想法，我行波炮方案遇到难题，来这里灌下水而已
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引用 秋青峰:你说变频多相，那不是工业用的直线电机么？
话说行波炮要变频的多相电，是否个人真的有能力弄得出来？
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引用 秋青峰:电流波形其实不是重点，重点是同样的波形，同样的供电方式，电流供应时间点怎么选择以及电流量（和总电量）应该如何选择才能效率最大化，现在大多数人做的都是弹丸即将进入线圈截面时开始放电，完全进入线圈截面时断电（一般设计是弹丸长度是线圈长度的一半），这种设计方案对效率有多大影响，原因是这种方案几乎有很大比例需要供应超出磁饱和电流的电流，而超过磁饱和电流部分，线损比例是非常大的，超过1安和超过10安，线损达到2个数量级的差距，这种方案，电流选择不对，效率偏差太大了
其实我觉得你的这个想法和高压磁阻炮(电容蓄电那种)原理很像，它的电流波形就是半个正弦波，先慢慢上升，然后慢慢下降
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实际上，恒流供电也只不过是正弦波的波峰那多了一段平的峰值电流而已
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引用 zpanther:[s:38]有些想法，深入了，才明白行不行，俺也是有好多想法，都大部分被自己逐一枪毙了，刚开始觉得这可行啊，为啥没人想到呢？然后自己挖个坑深入，才发现那些想法有问题。然后再搞出另一个想法，有办法深入的，就慢慢搞明白了，没办法深入的现在还挂着呢，有条件的时候还是要搞清楚的。现在搞来搞去，坑挖来挖去，最终行波加速的方式的理论设计和电路主拓扑刚刚成型并通过仿真验证，算算时间，从产生弄个电磁炮的想法开始，找到了科创，潜水学习，到形成自己的想法，已经数年了。在挖坑出坑的过程，也完成了一些知识的积淀。有些想法很幼稚，却在验证的过程，积累了知识。LZ加油哦~
电流波形其实不是重点，重点是同样的波形，同样的供电方式，电流供应时间点怎么选择以及电流量（和总电量）应该如何选择才能效率最大化，现在大多数人做的都是弹丸即将进入线圈截面时开始放电，完全进入线圈截面时断电（一般设计是弹丸长度是线圈长度的一半）...
PS：实践是最好的老师，就是学费有点高哈哈~ 仿真也是一个很好的老师，会仿真就不用拿钱交太多学费，所以还是提倡学习仿真。
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引用 迪纳米斯:记得好像看到过有一个日本的坦克模型的一级线圈炮，线圈是塔状的（出大进小）
有些想法，深入了，才明白行不行，俺也是有好多想法，都大部分被自己逐一枪毙了，刚开始觉得这可行啊，为啥没人想到呢？然后自己挖个坑深入，才发现那些想法有问题。然后再搞出另一个想法，有办法深入的，就慢慢搞明白了，没办法深入的现在还挂着呢，有条件的...
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