Simulation mit Quickfield

Studienarbeit aus dem Jahr 2001 im Fachbereich Elektrotechnik, Note: 1,0, Hochschule Aschaffenburg (Ingenieurwissenschaften), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe: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:Inhaltsverzeichnis:§1.THEMA UND AUFGABENSTELLUNG3§2.EINLEITUNG4§3.DURCHFÜHRUNG5§3.1BEDIENUNGSANLEITUNG5§3.2ENTWICKLUNG VON BEISPIELEN5§3.3DOKUMENTATION DER BEISPIELE5§4.ZUSÄTZLICHE AUFGABENSTELLUNG6§4.1DIE FINITE-ELEMENTE METHODE (FEM) UND DAS DIFFERENZENVERFAHREN6§4.1.1Verfahrensweise der Methoden6§4.1.2Das finite Differenzenverfahren7§4.1.3Die Finite-Elemente Methode12§4.2AUFLÖSUNG13§5.QUICKFIELD IM INTERNET15§6.WEITERE FEM-PROGRAMME15§7.LITERATURVERZEICHNIS15§8.ANHANG16§GETTING STARTED (57 SEITEN)§DOKUMENTATION DER BEISPIELE (13 SEITEN IM ORDNER ANHANG BEISPIELE )§Anhang Getting Started§Inhaltsverzeichnis Getting Started.doc :§1.EINLEITUNG3§2.INBETRIEBNAHME3§2.1SYSTEMVORAUSSETZUNGEN3§2.2INSTALLATION3§2.3QUICKFIELD ENTFERNEN3§3.DATEIMANAGEMENT IN QUICKFIELD4§4.ÜBERBLICK ÜBER DIE ANALYSEFÄHIGKEITEN5§4.1MAGNETOSTATIC ANALYSIS (STATIONÄRE MAGNETFELDER)5§4.2ELEKTROSTATIC ANALYSIS (ELEKTROSTATISCHE FELDER)5§4.3TIME-HARMONIC ELECTROMAGNETIC ANALYSIS (ZEITVERÄNDERLICHE MAGN. FELDER)6§4.4CURRENT FLOW ANALYSIS (ELEKTRISCHE STRÖMUNGSFELDER)6§5.LEARNING BY DOING7§6.EINFÜHRUNG24§6.1PROBLEM ANLEGEN24§6.2GEOMETRIE FESTLEGEN28§6.2.1Problem zeichnen28§6.2.2Labels festlegen29§6.2.3Netz festlegen30§6.3PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN FESTLEGEN31§6.3.1Daten für magnetostatics labels festlegen32§6.3.2Daten für electrostatic labels festlegen35§6.3.3Daten für time harmonic magnetics labels festlegen38§6.3.4Daten für current flow labels festlegen41§6.4PROBLEM LÖSEN44§7.ANALYSIEREN DES PROBLEMS45§7.1FIELD VIEW46§7.2LOCAL V...