Simulation mit Quickfield
Erstellung eines Handbuches für die Module: "Current Flow", "Electrostatics", "Magnetostatics" und "Time-harmonic Magnetics", sowie die Entwicklung von Beispielen
- Art: Studienarbeit
- Autor: Jens Gebert
- Abgabedatum: Oktober 2001
- Umfang: 76 Seiten
- Dateigröße: 1,8 MB
- Note: 1,0
- Institution / Hochschule: Fachhochschule Aschaffenburg Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-4660-4
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-4660-4 P - ISBN (CD) :978-3-8324-4660-4 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Gebert, Jens Oktober 2001: Simulation mit Quickfield, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: elektrische Strömungsfelder, zeitveränderliche magnetische Felder, elektrische Felder, magnetische Felder, QuickField
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Studienarbeit von Jens Gebert
Problemstellung:
Zur späteren Verwendung in der Vorlesung „Grundlagen der Elektrotechnik“ soll das Programm QuickField in Betrieb genommen werden. Eine für Studenten des Grundstudiums verständliche Kurzanleitung für das Programm soll formuliert werden. Weiterhin sind Berechnungsbeispiele zu entwickeln:
- Elektrostatische Felder einfacher Anordnung wie Plattenkondensator mit Randeffekten etc.
- Stationäre und zeitveränderliche magnetische Felder von einfachen Anordnungen wie Spulen auf Wickelkörpern etc.
- Elektrische Strömungsfelder.
Als Basis für die Beispiele können die in der Vorlesung „Grundlagen der Elektrotechnik“ analytisch berechneten Beispiele bzw. Übungsaufgaben dienen. Die Berechnungen einschließlich ihrer Ergebnisse sind nachvollziehbar zu dokumentieren.
Einleitung:
QuickFieldTM ist ein CAE-Paket (Computer Aided Engineering) zur Entwicklung elektro-mechanischer Geräte und für allgemeine elektromagnetische Simulation. QuickField eignet sich zur elektromagnetischen Simulation von Motoren, Zylinderspulen, Transformatoren, magnetischen Schilden, Dauermagneten, Übertragungsleitungen, elektrostatischen Teilen, Induktionsheizgeräten und vielen anderen elektrischen Anlagen. QuickField wurde von der Firma Tera Analysis entwickelt. Hier die Arten der Probleme, die mit QuickField analysiert werden können:
- Electrostatics.
- Magnetostatics.
- Current Flow.
- Time-Harmonic Magnetics.
- Heat Transfer (nicht Gegenstand dieser Studienarbeit).
- Stress Analysis (nicht Gegenstand dieser Studienarbeit).
Die Durchführung gliederte sich im wesentlichen in folgende Schritte:
- Einarbeitung in das Programm QuickField mit Hilfe des englischen Handbuches.
- Erstellen einer Bedienungsanleitung für Studenten des Grundstudiums.
- Entwicklung von Beispielen.
- Dokumentation der Beispiele.
Inhaltsverzeichnis:
| 1. | THEMA UND AUFGABENSTELLUNG | 3 |
| 2. | EINLEITUNG | 4 |
| 3. | DURCHFÜHRUNG | 5 |
| 3.1 | BEDIENUNGSANLEITUNG | 5 |
| 3.2 | ENTWICKLUNG VON BEISPIELEN | 5 |
| 3.3 | DOKUMENTATION DER BEISPIELE | 5 |
| 4. | ZUSÄTZLICHE AUFGABENSTELLUNG | 6 |
| 4.1 | DIE FINITE-ELEMENTE METHODE (FEM) UND DAS DIFFERENZENVERFAHREN | 6 |
| 4.1.1 | Verfahrensweise der Methoden | 6 |
| 4.1.2 | Das finite Differenzenverfahren | 7 |
| 4.1.3 | Die Finite-Elemente Methode | 12 |
| 4.2 | AUFLÖSUNG | 13 |
| 5. | QUICKFIELD IM INTERNET | 15 |
| 6. | WEITERE FEM-PROGRAMME | 15 |
| 7. | LITERATURVERZEICHNIS | 15 |
| 8. | ANHANG | 16 |
| GETTING STARTED (57 SEITEN) | ||
| DOKUMENTATION DER BEISPIELE (13 SEITEN IM ORDNER „ANHANG BEISPIELE“) | ||
| Anhang Getting Started | ||
| Inhaltsverzeichnis „Getting Started.doc“: | ||
| 1. | EINLEITUNG | 3 |
| 2. | INBETRIEBNAHME | 3 |
| 2.1 | SYSTEMVORAUSSETZUNGEN | 3 |
| 2.2 | INSTALLATION | 3 |
| 2.3 | QUICKFIELD ENTFERNEN | 3 |
| 3. | DATEIMANAGEMENT IN QUICKFIELD | 4 |
| 4. | ÜBERBLICK ÜBER DIE ANALYSEFÄHIGKEITEN | 5 |
| 4.1 | MAGNETOSTATIC ANALYSIS (STATIONÄRE MAGNETFELDER) | 5 |
| 4.2 | ELEKTROSTATIC ANALYSIS (ELEKTROSTATISCHE FELDER) | 5 |
| 4.3 | TIME-HARMONIC ELECTROMAGNETIC ANALYSIS (ZEITVERÄNDERLICHE MAGN. FELDER) | 6 |
| 4.4 | CURRENT FLOW ANALYSIS (ELEKTRISCHE STRÖMUNGSFELDER) | 6 |
| 5. | LEARNING BY DOING | 7 |
| 6. | EINFÜHRUNG | 24 |
| 6.1 | PROBLEM ANLEGEN | 24 |
| 6.2 | GEOMETRIE FESTLEGEN | 28 |
| 6.2.1 | Problem zeichnen | 28 |
| 6.2.2 | Labels festlegen | 29 |
| 6.2.3 | Netz festlegen | 30 |
| 6.3 | PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN FESTLEGEN | 31 |
| 6.3.1 | Daten für „magnetostatics labels“ festlegen | 32 |
| 6.3.2 | Daten für „electrostatic labels“ festlegen | 35 |
| 6.3.3 | Daten für „time harmonic magnetics labels“ festlegen | 38 |
| 6.3.4 | Daten für „current flow labels“ festlegen | 41 |
| 6.4 | PROBLEM LÖSEN | 44 |
| 7. | ANALYSIEREN DES PROBLEMS | 45 |
| 7.1 | FIELD VIEW | 46 |
| 7.2 | LOCAL VALUES | 47 |
| 7.3 | CONTOURS | 49 |
| 7.4 | INTEGRALS | 50 |
| 7.5 | XY-PLOTS | 52 |
| 7.6 | TABLES | 53 |
| 7.7 | ASSISTENTEN | 55 |
| 8. | QUICKFIELD IM INTERNET | 56 |
| 9. | LIBRARY DATA VERWENDEN | 56 |
| 10. | VIRTUELLES LERNMATERIAL | 56 |
| 11. | LITERATURVERZEICHNIS | 57 |
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Link zur Arbeit:
http://www.diplom.de/ean/9783832446604
Arbeit zitieren:
Gebert, Jens Oktober 2001: Simulation mit Quickfield, Hamburg: Diplomica Verlag
Schlagworte:
elektrische Strömungsfelder, zeitveränderliche magnetische Felder, elektrische Felder, magnetische Felder, QuickField
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