Оружие будущего

А если попробовать гиганскую магнитострикцию для ускорения пуль?
Если в соленойд вставить материал с данным эффектом и дать импульс тока большой величены. Тем более этот эффект проявляется в сильных магнитных полях.
На рисунке суть Гиганской магнитострикции.

Для даного эффекта удлинение будет проценты. (Сердечник диной в 1м удлинится на сантиметры, но вопрос, какой величины будет действовать сила?).
Тоесть A=F*S (Работа=Сила*Перемещение) может быть приличной. Проявляется в основном для феромагнетиков.
Можно попробовать например с железным гвоздем, но это уже не гиганский эффект будет, эффект понизится на несколько порядков. Но попробовать стоит.
Сможет дли данный гиганский эффект разогнать например до 100м/с пульку?

Есть также гиганская электрострикция, деформация пропорциональна квадрату напряженности электрического поля Е.
Тоесть подается на образец импульс высокого напряжения. Он или сжимается или расширяется, нормальной информации не нашел. Относительное изменение размеров тоже неизвестно. Практически безинерционен.

Фаллоимититор длиной 1м, в самом оптимистичном случае, будет иметь дельту изменения линейной длины не более 1мм, сантиметровая дельта это фантастика. В обе стороны от нормального размера, т.е. "толчковое" удлиннение 0,5. Его ускорения, кстати, будет достаточно, чтобы расплющить пулю в месте контакта.

Из википедии
Магнитостри́кция (от лат. strictio — сжатие, натягивание) — явление, заключающееся в том, что при изменении состояния намагниченности тела его объём и линейные размеры изменяются. Эффект открыт Джоулем в 1842 году и вызван изменением взаимосвязей между атомами в кристаллической решётке, и поэтому свойственен всем веществам. Изменение формы тела может проявляться, например, в растяжении, сжатии, изменении объёма, что зависит как от действующего магнитного поля, так и от кристаллической структуры тела. Наибольшие изменения размеров обычно происходят у сильномагнитных материалов. Их относительное удлинение обычно варьируется в пределах dL/L 10-5 до 10-2....
Из других источников читал, что гигантская магнитострикция у лучших материалов дает относительное удлинение около около 1% , что дает около 1см на метр длины стержня.
А одну сторону укрепить, удлинение будет около 1см. Но видимо 2-мя импульсами.Один то отраженный, от укрепления.

Так пулька будет уже покоится на стрежне. Между стержнем и пулей нет расстояния. Для смягчения удара, может прокладку, например из дерева.
Или пуля контактирует со стрежнем, но импульс тока не прямоугольный, а несколько меньше 90град, то есть не так быстро нарастает по времени, и удлинением по времени можно управлять, чтоб не расплющивала пульку.

Давай пруфцы, где прописано удлинение 1% при магнитострикции без разрушения материала.

из книги Белов К.П. Магнитострикционные явления и их техническое применение. 1987г.

из книги С.А. Никитин Магнитные свойства редкоземельных металлов и их сплавов 1989г.

Вот ссылки на эти книги:
https://yadi.sk/d/ntEWK63Fg5rpA
https://yadi.sk/i/XW2tM0w_g5rqw

Хе, ну конечно, тербий и диспрозий можно просто купить на рынке, тем более болванку с ориентированной кристаллической решеткой. Из доступных никеля, его сплавов и железия не наблюдается таких удлинений. Даже для сплавов гадолиния.
Мну хотел уз мойку сваять на магнитострикции, застрял на том, что стержень из никеля или другого годного магнитострикционного материала хрен где достанешь, а промышл. изделия стоят сотни денех

Да, насчет доступности материалов большие проблемы.
Что из доступных материалов дает наибольшую dL/L. Может ферриты или какой то сорт железа. Некоторые образы надо сильно охлаждать например жидким азотом.
Потом другой вопрос- соленоид может быть длиной несколько см- намагнитится весь образец или надо делать соленоид длинной в 1м?
Если взять металлический пруток в 1м и намагнитить его импульсом тока по соленоиду. Один конец приделать к металлическому основанию. А другой на пульку. Хоть немного то пульку оттолкнет?
Из википедии.. самый лучший магнитострикционный материал используемый в технике сплав тербий-железо...
Килограмм тербия(или соединение) стоит около 50000 р./кг. из алиэкспресс.
Плавится при температуре немного больше тысяча градусов.
Потом надо как-то исхитрится получить направленную ось кристалла.
Из алиэкспресса ферро-диспрозий сплав около 25т.руб/кг 99%диспрозия

феррит точно не годится, стержень от магнитной антенны у народа разлетался на куски при раскачке более 60 Вт, пруфов нет, читал.
Катушка там была в половину длины стержня.
Скорее всего, все, что удастся - будет не высоко подпрыгивать.

Включила блондинку:
Не кажется ли вам что подобное, если вообще реально, потребует денег овердохуя?
Тербий купить можно, но что делать с ориентированной кристаллической решеткой?
Это в НИИ годно, попилить бюджет и отсчитаться - неудалось.

Как вообще такую ударную нагрузку выдержат механизмы оружия - не представляю. Хочется даже мысли послушать.

Да финансовые трудности есть, а получить монокристалл сплава тербий- железо, чтобы кристаллическая ось пошла в нужном направлении- надо быть технологом.
В википедии написано, что этот сплав применяется в определенных установках ,найти бы такие устройства и прихватизировать нужный материал.
Насколько понял к значению величины магнитного поля привязано dL/L. Чтобы плавно нарастала dL надо, чтобы плавно по времени нарастала В или Н (величина магнитной индукции, или напряженность магнитного поля) в сердечнике. Поэтому ток по времени должен нарастать медленно, а не прямоугольным импульсом. Чтобы небыло больших ударных перегрузок.

persej Очень интересная тема, новая в деле оружия, даже на вскидку продолжай, не оставляй эту идею. не факт что только на редких элементах сие можно сделать. всю инфу пиши, даже если сомневаться будешь.
Vit

Не обсирания ради, а исключительно для пользы дела.
Перед тем, как курочить установки, посчитай реальный полезный выход кинетической энергии пусть даже на тербиевом стержне с достижимыми тобой полями.
Вангую, что мышкины слезы там будут (не факт, но обычно так и бывает).

Да, КПД неизвестен. А как его прикидочно хотя бы посчитать? Сколько съедят энергии маленькие магнитики ,когда повернутся по полю?

Думаю, что стоит почитать поподробнее про магнитострикцию, нагуглить методики расчета магнитострикционных преобразователей и, получив какое-то понимание процессов, сплясать оттуда.
Это я к тому, что подход "Сколько съедят энергии маленькие магнитики ,когда повернутся по полю?" тут явно не прокатит.

ну подожду когда уже пьезоэлектриками стрелять будем

http://www.diagram.com.ua/list/beginner ... r307.shtml

...гигантский магнитострикционный эффект. Как видно из приведенных выше данных, относительная величина магнитострикции у большинства ферромагнитных материалов мала. Однако, буквально в последние годы у ряда веществ были открыты необычайно большие коэффициенты магнитострикции (редкоземельные материалы и соединения). В табл.2 приведены эти данные.
Абсолютный рекорд в 6% достигнут для сплава никель-марганец-галлий....

Возможно надо сильно охлаждать сплав никель-марганец-галлий. Нужен монокристалл или поликристалл неизвестно.

99,99% галлий 1кг на алиэкспресс около 15т.руб.
Остальные компоненты предположу дешевле.
Чтобы получать монокристалл, как то из горячего расплава медленно вытягивают прут монокристалла, наверно с затравкой. Аппарат такой есть гдето.

http://www.chemport.ru/datenews.php?news=788

Для коммерчески используемых материалов наиболее предпочтительными свойствами являются легкость и дешевизна. В особенности радует, когда эти свойства сочетаются с прочностью и особыми свойствами, как, например, способность материала «запоминать» свою изначальную форму и снова приобретать ее после деформации.
Пористый сплав никеля-марганца-галлия «запоминает» свою форму, сплав может удлиняться на 10% под воздействием магнитного поля.
Исследователи, исследование которых финансировались Национальным Фондом Науки США, разработали новый класс материалов, обозначенный как «магнитные пены с памятью о форме» ["magnetic shape-memory foams"].
Пена представляет собой сплав никеля-марганца-галлия, структура которого напоминает швейцарский сыр с большим количеством пустот, располагающихся между тонкими и извилистыми «распорками». Структура металлических «распорок» позволяет им увеличивать длину образца на величину, составляющую до 10% от исходной длины при приложении магнитного поля.
Получение монокристаллов большого размера из сплавов представляет собой медленный и дорогостоящий процесс, поэтому исследователи стремятся получать поликристаллические сплавы, состоящие из большого количества зерен или микрокристаллов. Обычные поликристаллические материалы не обладают пористой структурой, благодаря чему отличаются практически нулевым растяжением из-за механического сопротивления, возникающего в зоне контакта зерен.
Новый материал был получен следующим образом: на кусок пористого алюмината натрия был вылит жидкий сплав; после охлаждения материала алюминат натрия был вытравлен кислотой, в результате чего в структуре сплава образовались пустоты.
Исследователи уверены, что новый пористый сплав обладает большим потенциалом для использования в тех областях, в которых необходима небольшая масса конструкционного материала и его способность выдерживать большое напряжение, от автомобиле- и авиастроения до небольших детекторов движения или биомедицинских деталей.

Необходимо узнать потребляемую мощность, чтобы оценить КПД. Но не нашел.
http://www.3dnews.ru/188074

TDK Xa-Master - гигантская магнитострикция на службе 3D-звука
23.11.2006 [10:56], Александр Будик
Компания TDK анонсировала появление на рынке 3-канальной системы объемного звучания Xa-Master (SP-XA160). Интересным решением является использование в динамиках материалов с гигантской магнитострикцией (GMM – Giant Magnitostrictive material). Полагаю, у кого-то это длинное и неблагозвучное словосочетание могло вызвать недоумение. Поэтому, думаю, стоит сказать пару слов о гигантской магнитострикции. Магнитострикция – изменение формы и размеров тела при его намагничивании. Фактически она является результатом проявления взаимодействий в магнитных телах. Оценивается магнитострикция безразмерной величиной – отношением удлинения/укорочения материала при включении магнитного поля к его длине. Гигантская магнитострикция присуща так называемым интерметаллическим соединениям, и в сотни, а иногда даже в тысячи раз превышает магнитострикцию железа, кобальта, разных сплавов и пр. В новой звуковой системе использована жесткая панель (rigid panel), на которую и наносится слой GMM-материалов. При подаче магнитного потока образовывается вибрация благодаря GMM-слою, с помощью которой создается 360-градусное звуковое поле, вдоль которого звуковое давление распределяется почти равномерно. Такая технология создания звукового поля получила название Advanced Acoustic Panel System (AAPS).

Система SP-XA160 состоит из двух колонок для правого и левого каналов и сабвуфера. Максимальная выходная мощность колонок составляет 10 Вт, сабвуфера – 20 Вт. Колонки воспроизводят полосу частот от 200 до 20000 Гц, сабвуфер - от 50 до 200 Гц. Также поддерживается технология псевдо-объемного звучания, которая создаёт иллюзию "объёма" даже в отсутствии сабвуфера. Как обещает производитель, новинку можно будет найти в продаже в декабре. Конкретная дата пока не называется. Тематические материалы: - 3D-звук. Часть 1;

http://www.sciencedirect.com/science/ar ... 5412008907
Abstract
Magnetic shape memory alloys display magnetic-field-induced strain (MFIS) of up to 10% as single crystals. Polycrystalline materials are much easier to create but display a near-zero MFIS because twinning of neighboring grains introduces strain incompatibility, leading to high internal stresses. Pores reduce these incompatibilities between grains and thus increase the MFIS of polycrystalline Ni–Mn–Ga, which after training (thermo-magneto-mechanical cycling) exhibits MFIS as high as 8.7%. Here, we show that this training effect results from a decoupling of struts surrounding pores in polycrystalline Ni–Mn–Ga during the martensitic transformation. To show this effect in highly textured porous samples, neutron diffraction measurements were performed as a function of temperature for phase characterization and a method for structure analysis was developed. Texture measurements were conducted with a magnetic field applied at various orientations to the porous sample, demonstrating that selection of martensite variants takes place during cooling.
Keywords
Martensitic phase transformation; Neutron diffraction; Thermal cycling; Ni2MnGa; Heusler alloys
Corresponding author. Tel.: +1 208 426 5136.
1
Present address: Micron Technology Inc., Boise, ID, USA.
2
Present address: Department of Materials Science and Engineering, Cornell University, Ithaca, NY 14853, USA.

https://www.google.ru/search?hl=ru&sour ... &oq=magnet

http://yandex.ru/clck/jsredir?from=yand ... 3719779189
http://yandex.ru/search/?text=polycryst ... 9582&lr=66

Везде говорят о 10% удлинении образца. То есть удлинение в 1см будет в образце в 10см после подачи магнитного поля.

http://www.myshared.ru/slide/948789/

Презентация на тему: "Напряженно-деформированное состояние у механических двойников в Ni 2 MnGa Стандартные образцы монокристаллов Ni2MnGa, получаемые в AdaptaMat, Финляндия." — Транслит:Слайд 1

Напряженно-деформированное состояние у механических двойников в Ni 2 MnGa Стандартные образцы монокристаллов Ni2MnGa, получаемые в AdaptaMat, Финляндия Ферромагнитный монокристалл Ni 2 MnGa с эффектом запоминания формы обладает обратимой деформацией до 12%; восстанавливает первоначальную форму под действием магнитного поля индукцией от 1 Тл; имеет максимально возможное выходное усилие 2,8 МПа; обладает высокой скоростью удлинения (0,5 – 1 мс). Позволяет миниатюризировать технические системы Особенности пластической деформации монокристаллов Ni2MnGa с эффектом запоминания формы: а) отпечаток индентора и система тонких линзовидных двойников вокруг него б) увеличенное изображение области у грани пирамиды Виккерса Поля смещений у двойников в Ni 2 MnGa Поля напряжений у двойников в Ni 2 MnGa ФЕРРОМАГНИТНЫЕ СПЛАВЫ С ЭФФЕКТОМ ЗАПОМИНАНИЯ ФОРМЫ И ИЗДЕЛИЯ НА ИХ ОСНОВЕ...

http://www.aktuator.ru/magnetostrictive.shtml
...Отметим также, что существуют магнитные материалы с памятью формы (MSMA), например, сплав никеля, марганца и галлия Ni2MnGa. Так же как и магнитострикционные материалы, они изменяются в размере под воздействием магнитного поля, поэтому их не следует путать с обычными материалами с памятью формы (SMA), для активации которых требуется нагрев рабочего элемента. Пока актуаторы на основе магнитных материалов с памятью формы являются предметом научных разработок и промышленно не выпускаются. В принципе, такой актуатор может иметь относительное удлинение до 5-10%...

http://www.yandex.ru/clck/jsredir?from= ... 6438180273
В работе представлены результаты исследования
структуры поликристаллического слитка сплава
Ni 2,08 Mn 0,96 Ga 0,96 изготовленного методом электронно-
дуговой плавки. Исследование кристаллографической
структуры высокотемпературной фазы показывает на-
личие в слитке сплава кристаллографической тексту-
ры роста типа (110)<110>. Исследование двойниковой
структуры низкотемпературной фазы сплава показы-
вает, что в результате мартенситного превращения в
образце формируется преимущественная ориентация
двойников, и образец испытывает скачкообразное изме-
нение длины. The work presents structural studies of polycrystalline
Ni 2,08 Mn 0,96 Ga 0,96 alloy produced by arc melting method
in argon atmosphere. Analysis of the high temperature
phase crystallographic structure reveals the presence of the
growth texture of (110)<110> type. Investigations of the twin
structure of low temperature phase shows that martensitic
transformation leads to formation of dominating twin
orientation that results in stepwise sample length change.
Ключевые слова: мартенситное превращение, двойниковая
структура, сплавы Ni-Mn-Ga, кристаллографическая текстура. Keywords: martensitic transformation, twinning structure, Ni-Mn-
Ga alloys, crystallographic texture.
1. Введение
Сплавы Гейслера системы Ni 2 MnGa относятся к ново-
му классу интеллектуальных материалов, обладающих
ферромагнитным эффектом памяти формы с коротким
временем отклика по сравнению с обычными сплавами
с эффектом памяти формы [1-7]. Благодаря этому эф-
фекту на основе сплавов возможно изготовление новых
высокотехнологичных устройств, например актюато-
ров, в которых энергия магнитного поля преобразуется
в механическую работу [8,9]. Наличие в сплавах данной
системы эффекта памяти формы обусловлено проис-
ходящим в них структурным фазовым превращением
мартенситного типа. В процессе фазового превращения
высокотемпературная фаза с кубической решеткой типа
L2 1 переходит, в зависимости от состава, в тетрагональ-
ный, орторомбический либо моноклинный мартенсит
[10,11]. В сплавах близких по составу к стехиометриче-
скому чаще наблюдается тетрагональный мартенсит. Из
литературных данных известно, что в процессе мартен-
ситного превращения монокристаллический образец
сплава данной системы испытывает скачкообразное
изменение геометрических размеров, что обусловлено
изменением типа кристаллической решетки [3]. Поли-
кристаллический образец сплава данной системы по
некоторым данным скачкообразно сокращается в про-
цессе мартенситного превращения, по другим нет [2,3].
В связи с этим, представляет интерес зависимость тер-
мического расширения образца, измеренная в области
фазового превращения, от распределения двойников в
структуре низкотемпературной фазы поликристалли-
ческого сплава системы Ni 2 MnGa...

https://ru.wikipedia.org/wiki/Сплав_Гейслера
Сплав Гейслера — тройное интерметаллическое соединение с химической формулой X2YZ. Наиболее широко на практике используется сплав Гейслера вида .Ni2MnGa
Свойства[править | править вики-текст]
Сплав Гейслера проявляет память формы и сверхупругость и возможность управления этими эффектами с помощью магнитного поля. Память формы вызывается мартенситным фазовым переходом. Магнитное поле влияет на параметры мартенситной фазы вследствие магнитоупругого взаимодействия.
Сплав Гейслера, состоящий из слабомагнитных по отдельности металлов — меди (60 процентов), марганца (25 процентов) и алюминия (15 процентов) — имеет почти такие же сильные магнитные свойства, как и железо и является ферромагнетиком[1].