Software: FEM - Tutorial - Magnetfeld - Geometrie: Unterschied zwischen den Versionen
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== Hinweise zur Geometrie-Definition == | |||
Ein FEM-Modell setzt sich im Normalfall aus mehreren geometrischen Teilbereichen zusammen. Die Strukturierung in ´Teilbereiche wird durch zwei Aspekte bestimmt: | |||
# Abgrenzung nach unterschiedlichen stofflich-physikalischen Eigenschaften (Material, Zustandsgrößen, Isotropie) | |||
# Berücksichtigung numerischer Erfordernisse in Abhängigkeit von den zu erwartenden Feldgradienten (feinere Vernetzung enger Spalten oder von Bereichen mit starken Feldgradienten). | |||
Alle markanten Punkte der abgegrenzten Bereiche muss man als ''Nodes'' definieren. Um bei der Vielzahl der zu definierenden Koordinaten die Übersicht nicht zu verlieren, sollte man sich bei den ''Node''-Bezeichnern an den Namen der Komponenten orientieren (z.B. Anfangsbuchstaben): | |||
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* Das magnetische Feld einer Spule erstreckt sich induziert durch den Stromfluss in den unendlichen Luftraum (µ<sub>rel</sub>=1). Dieses Feld im Luftraum nennt man auch Streufeld der Spule. | |||
* Vereinfacht kann man sich vorstellen, dass die Komponenten des Eisenkreises dem Streuleitwert des Luftraumes parallel geschalten sind. Auf Grund der viel besseren magnetischen Leitfähigkeit fließt der größte Teil des magnetischen Flusses durch das Eisen, anstatt durch die benachbarten Luftbereiche. | |||
* Ausgehend von dieser vereinfachten Vorstellung sollte man auch das Modell eines Magneten aufbauen: | |||
# Beschreibung des unendlichen Raumes (µ<sub>rel</sub>=1). | |||
# Definition der magnetischen MMK (Spule, Permanentmagnet) | |||
# Beschreibung der Bereiche mit µ<sub>rel</sub>≠1 (z.B. Eisen) und Definition von Luftbereichen mit besonderen Forderungen an die Feinheit der Vernetzung (z.B. kleine Spalte zwischen den Eisenkreis-Komponenten). | |||
* Bei der Reihenfolge der Beschreibung muss man darauf achten, dass Zusammenbau-Abhängigkeiten zwischen den Komponenten des Eisenkreises existieren. Das äußert sich in der Abhängigkeit der Eckpunkt-Koordinaten. So orientieren sich z.B. die Platzierungen von Anker und Deckel an der Größe und Form des Topfes. | |||
== Unendlicher Luftraum == | |||
Version vom 5. Juni 2009, 13:00 Uhr
Geometrie
Hinweise zur Geometrie-Definition
Ein FEM-Modell setzt sich im Normalfall aus mehreren geometrischen Teilbereichen zusammen. Die Strukturierung in ´Teilbereiche wird durch zwei Aspekte bestimmt:
- Abgrenzung nach unterschiedlichen stofflich-physikalischen Eigenschaften (Material, Zustandsgrößen, Isotropie)
- Berücksichtigung numerischer Erfordernisse in Abhängigkeit von den zu erwartenden Feldgradienten (feinere Vernetzung enger Spalten oder von Bereichen mit starken Feldgradienten).
Alle markanten Punkte der abgegrenzten Bereiche muss man als Nodes definieren. Um bei der Vielzahl der zu definierenden Koordinaten die Übersicht nicht zu verlieren, sollte man sich bei den Node-Bezeichnern an den Namen der Komponenten orientieren (z.B. Anfangsbuchstaben):
- Das magnetische Feld einer Spule erstreckt sich induziert durch den Stromfluss in den unendlichen Luftraum (µrel=1). Dieses Feld im Luftraum nennt man auch Streufeld der Spule.
- Vereinfacht kann man sich vorstellen, dass die Komponenten des Eisenkreises dem Streuleitwert des Luftraumes parallel geschalten sind. Auf Grund der viel besseren magnetischen Leitfähigkeit fließt der größte Teil des magnetischen Flusses durch das Eisen, anstatt durch die benachbarten Luftbereiche.
- Ausgehend von dieser vereinfachten Vorstellung sollte man auch das Modell eines Magneten aufbauen:
- Beschreibung des unendlichen Raumes (µrel=1).
- Definition der magnetischen MMK (Spule, Permanentmagnet)
- Beschreibung der Bereiche mit µrel≠1 (z.B. Eisen) und Definition von Luftbereichen mit besonderen Forderungen an die Feinheit der Vernetzung (z.B. kleine Spalte zwischen den Eisenkreis-Komponenten).
- Bei der Reihenfolge der Beschreibung muss man darauf achten, dass Zusammenbau-Abhängigkeiten zwischen den Komponenten des Eisenkreises existieren. Das äußert sich in der Abhängigkeit der Eckpunkt-Koordinaten. So orientieren sich z.B. die Platzierungen von Anker und Deckel an der Größe und Form des Topfes.
Unendlicher Luftraum
===>>> Hier geht es bald weiter!
Script vom vorigen Jahr siehe: http://www.ifte.de/lehre/cae/fem/06_magnet/geometrie-topfmagnet.html
