Software: SimX - Nadelantrieb - Geometrie und Waerme - Ergebnisse

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Ergebnisse der Nennwert-Optimierung

Aus der Nennwert-Optimierung resultiert die Erkenntnis, wie gut unser Antrieb bei Einhaltung aller Forderungen im Extremfall höchstens werden kann. Jede Verbesserung der gewünschten Funktionalität sollte unweigerlich zur Verletzung mindestens einer Restriktion führen!

• Für diese ideale Lösung besitzen wir nun einen Satz von Entwurfskenngrößen:

L_Magnet   (Magnet-Länge)
d_Magnet   (Magnet-Durchmesser) 
d_Anker    (Anker-Durchmesser) 
L_Anker    (Anker-Länge)
L_Kern     (Kern-Länge)
SpulWand   (Spulenkörper-Wandstärke)
Wand       (Topf-Wandstärke) 
Deckel     (Deckel-Dicke)
h_Winkel   (Wickel-Höhe)
L_Wickel   (Wickel-Länge)
d_Draht    (Draht-Durchmesser) 
w_Spule    (Windungszahl)
s0_Feder   (Vorspannweg der Feder)
k_Feder    (Elastizitätskonstante) 
R_Abschalt (Abschaltwiderstand)

• Nur bei exakter Einhaltung dieser Werte, aller Werkstoff-Kenngrößen und der Betriebsspannung von 24 V wird man den ermittelten Bestwert für die Zykluszeit erreichen.

Achtung:

Hierbei gibt es noch eine große Unsicherheit - die Genauigkeit unseres Modells! Dieses Modell wurde bisher nur verifiziert. D.h., die implementierten Effekte werden mathematisch richtig berechnet. Die Validierung beschränkte sich bisher auf die Plausibilität des Modellverhaltens in Hinblick auf unser physikalisch-technisches Wissen. In realen Entwurfsprozessen sollte für das bisherige Nennwert-Optimum nun eine Validierung des Modells anhand von Messungen am aufgebauten Funktionsmuster erfolgen.

Jeder Teilnehmer xx=(01...99) der Lehrveranstaltung "Konstruktionstechnik" hat individuelle Ergebnisse durch Verwendung einer zulässigen Erhöhung der Spulentemperatur von (50+xx)°C erzielt:

• Im Sinne der Bewertbarkeit innerhalb der Lehrveranstaltung soll für das Nennwert-Optimum keine der Restriktionen auch nur geringfügig verletzt werden (Strafe=0). In praktischen Entwurfsprozessen könnte man an dieser Stelle den "gesunden" Menschenverstand walten lassen!
• Bewertet wird die Abweichung der ermittelten Bestwerte vom tatsächlichen globalen Optimum:

1. Die erreichte Zykluszeit tZyklus ist zusammen mit obigen optimalen Entwurfskenngrößen als Text der E-Mail zu notieren.
2. Das Simulationsmodell Etappe3_xx.ism ist mit den Bestwerten zu konfigurieren. Die Zeitverläufe wesentlicher Modellgrößen sind im Modell in anschaulicher Form in Signalfenstern darzustellen.
3. Der OptiY-Versuchsstand Etappe3_xx.opy muss im Experiment aussagekräftige Nennwert-Verläufe enthalten. Diese sollen ohne erneute Experiment-Durchführung betrachtbar sein.
4. Das Simulationsmodell Etappe_xx_verifiziert.ism ist mit den Vorgabewerten zu konfigurieren.
5. Die .ism- und .opy-Dateien sind als Anhang der Mail in einem Archiv-File zu senden (zB. ZIP).

Bei aller Technik-Begeisterung sollte man nie vergessen:

Im Zweifel ist es manchmal besser,

seiner Nase zu folgen.

- J.R.R. Tolkien -

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