Software: FEM - Tutorial - Diskretisierung - Potentialfeld-Analogien - MP: Unterschied zwischen den Versionen

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Bei der bisherigen Arbeit mit FEMAP sind uns nur mechanische und thermische Größen begegnet. Für diese Domänen wurde das FEMAP konzipiert, denn das sind die klassischen Anwendungsbereiche der FEM-Berechnung.
Falls man eine physikalische Domäne mit einem FEM-System behandeln möchte, für welches dieses nicht konzipiert ist, kann man sich der Analogien zwischen den Domänen bedienen:
 
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Falls man eine physikalische Domäne mit einem FEM-System behandeln möchte, für welches dieses nicht konzipiert ist, muss man sich der Analogien zwischen den Domänen bedienen:
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!                                  !! Temperatur-Feld                 !! Elektr. (Fluss-)Feld                 !! Elektrostatisches Feld
              |'''Temperatur-Feld'''    |'''Elektr. (Fluss-)Feld'''  |'''Elektrostatisches Feld'''
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| '''Potential'''<br>&nbsp;        || Temperatur<br>[K]              || elektrische Spannung<br>[V]          || el.statisches Potential<br>[V]
'''Potential'''   |Temperatur         |elektrische Spannung |el.statisches Potential
|-
.            |[K]                |[V]                   |[V]
| '''Potential-<br>gradient'''     || Temperatur-Gradient<br>[K/m]   || el. Spannungsabfall<br>[V/m]         || Feldstärke<br>[V/m]
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|-
'''Pot.Gradient''' |Temperatur-Gradient |el. Spannungsabfall  |Feldstärke
| '''Material-<br>eigenschaft'''    || Wärmeleitfähigkeit<br>[W/(K·m)] || spez. el. Leitfähigk.<br>[1/(Ohm·m)] || Dielektrizitätskonst.<br>[(A·s)/(V·m)]
.            |[K/m]               |[V/m]                 |[V/m]
|-
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| '''Flussgröße<br>&nbsp;'''       || Wärmestrom<br>[W]               || Elektrischer Strom<br>[A]           || elektrische Ladung<br>[A·s]
'''Material-'''    |Wärmeleitfähigkeit |spez. el. Leitfähigk. |Dielektrizitätskonst.
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'''eigenschaft'''  |[W/(K·m)]           |[1/(Ohm·m)]           |[(A·s)/(V·m)]
| '''Flussdichte<br>"Flächenlast"'''|| Wärmestromdichte<br>[W/m²]     || Stromdichte<br>[A/m²]                || dielektr. Verschiebung<br>[(A·s)/m²]
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|}
'''Flussgröße'''   |Wärmestrom         |Elektrischer Strom    |Verschiebung (Ladung)
</div>
.            |[W]                 |[A]                   |[A·s]
Die Berechnung der elektrischen Kapazität einer Leiter-Isolator-Geometrie gehört als Potentialproblem zur Domäne des elektrostatischen Feldes. Diese "Berechnungsart" ist im ''Autodesk Simulation Mechanical'' implementiert.
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'''Flussdichte''' |Wärmestromdichte   |Stromdichte          |Ladungsdichte
"Flächenlast"|[W/m²]             |[A/m²]                |[(A·s)/m²]
 
Die Berechnung der elektrischen Kapazität einer Leiter-Isolator-Geometrie gehört als Potentialproblem zur Domäne des elektrostatischen Feldes. Diese "Berechnungsart" ist im Autodesk Simulation Multiphysics implementiert. Die Analogiebeziehungen benötigen wir erst in der nächsten Übung für das elektrische Flussfeld.
 
 
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Aktuelle Version vom 8. März 2016, 10:33 Uhr

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Memo stempel.gif Potentialfeld-Analogien


Falls man eine physikalische Domäne mit einem FEM-System behandeln möchte, für welches dieses nicht konzipiert ist, kann man sich der Analogien zwischen den Domänen bedienen:

Temperatur-Feld Elektr. (Fluss-)Feld Elektrostatisches Feld
Potential
 		 Temperatur
[K]		 elektrische Spannung
[V]		 el.statisches Potential
[V]
Potential-
gradient		 Temperatur-Gradient
[K/m]		 el. Spannungsabfall
[V/m]		 Feldstärke
[V/m]
Material-
eigenschaft		 Wärmeleitfähigkeit
[W/(K·m)]		 spez. el. Leitfähigk.
[1/(Ohm·m)]		 Dielektrizitätskonst.
[(A·s)/(V·m)]
Flussgröße
 		 Wärmestrom
[W]		 Elektrischer Strom
[A]		 elektrische Ladung
[A·s]
Flussdichte
"Flächenlast"		 Wärmestromdichte
[W/m²]		 Stromdichte
[A/m²]		 dielektr. Verschiebung
[(A·s)/m²]

Die Berechnung der elektrischen Kapazität einer Leiter-Isolator-Geometrie gehört als Potentialproblem zur Domäne des elektrostatischen Feldes. Diese "Berechnungsart" ist im Autodesk Simulation Mechanical implementiert.

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