Software: SimX - Nadelantrieb - Geometrie und Waerme - Modellverifizierung: Unterschied zwischen den Versionen
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Nun kommt das schwierigste Problem: die richtigen Simulationsergebnisse in Hinblick auf die im Modell berücksichtigten Effekte zu erhalten (Verifizierung="richtige" Berechnung nachweisen):[[Bild:memo_stempel.gif|right]] | |||
Nun kommt das schwierigste Problem: die richtigen Simulationsergebnisse in Hinblick auf die im Modell berücksichtigten Effekte zu erhalten (Verifizierung="richtige" Berechnung nachweisen) | * '''Hinweis:''' Das "richtige" Berechnen bedeutet nicht, dass das Modell in Hinblick auf die Realität ein hinreichend genaues Verhalten zeigt. Nur durch zusätzliche Validierung kann man die gewünschte Glaubwürdigkeit des Modellverhaltens "absichern". | ||
* Da im Rahmen der Lehrveranstaltung nur begrenzt Zeit ist, soll das Modellverhalten anhand folgender Parameter und mit der vorgegebenen Simulationssteuerung überprüft werden (nicht aufgeführte Werte wie in vorherigen Etappen präzisiert!): | |||
[[Bild:memo_stempel.gif|right]] | Hysterese : wie in [[Software:_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_Hysterese-Modell|'''Etappe2''']] vorgegeben | ||
'''Hinweis:''' Das "richtige" Berechnen bedeutet nicht, dass das Modell in Hinblick auf die Realität ein hinreichend genaues Verhalten zeigt. Nur durch zusätzliche Validierung kann man die gewünschte Glaubwürdigkeit des Modellverhaltens "absichern". | Anf.Werte : mit Fixierung von Zustandsgrößen (wie abschließend in [[Software:_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_Hysterese-Modell|'''Etappe2c''']] ermittelt) | ||
Anschlag : elastischer Anschlag (k<sub>1,2</sub> = 1e10 N/m und d<sub>1,2</sub> = 1e6 Ns/m) | |||
Da im Rahmen der Lehrveranstaltung nur begrenzt Zeit ist, soll das Modellverhalten mit der vorgegebenen Simulationssteuerung | Diode : "Reale Diode" mit Standardparametern | ||
Hysterese | CAD.R_Schutz = 1000 Ohm | ||
Anf.Werte | CAD.U_Netz = 24 V | ||
Anschlag | Nadel.x0 = CAD.d_Papier | ||
Diode | Feder.k = 20 N/mm (mit Vorspannung für 20g!) | ||
CAD.d_Anker = 10 mm | |||
CAD.w_Spule = 500 | |||
Nadel.x0 | CAD.R20_Spule = 4 Ohm | ||
Feder.k | CAD.d_Magnet = 20 mm | ||
d_Anker = 10 mm | CAD.T_Spule = 100°C | ||
w_Spule = 500 | CAD.K_FeInnen = 0.1 | ||
R20_Spule = 4 Ohm | CAD.k_Wickel = 0.8 | ||
d_Magnet = 20 mm | CAD.Restspalt = 50 µm | ||
T_Spule = 100°C | CAD.d_Papier = 0.2 mm | ||
K_FeInnen = 0.1 | CAD.d_Praegung = 0.1 mm | ||
k_Wickel = 0.8 | CAD.SpulWand = 0.3 mm | ||
Restspalt = 50 µm | CAD.rho_Fe = 7.8 g/cm³ | ||
SpulWand = 0.3 mm | CAD.rho_Cu = 1.6E-8 Ohm*m | ||
rho_Fe = 7.8 g/cm³ | CAD.kth_Cu = 0.0039 (1/K) | ||
rho_Cu = 1.6E-8 Ohm*m | CAD.kth_Kuehl = 12 W/(K*m²) | ||
kth_Cu = 0.0039 (1/K) | CAD.Re_Eisen = 1.5 mOhm ("richtiger" Wirbelstrom!) | ||
kth_Kuehl = 12 W/(K*m²) | '''Ergebnisse von "Geometrie" in CAD_Data:''' | ||
Re_Eisen = 1.5 mOhm ("richtiger" Wirbelstrom!) | CAD.A_Anker = 0.785398 cm² | ||
'''Ergebnisse von "Geometrie":''' | CAD.Deckel = 2.5 mm | ||
A_Anker = 0.785398 cm² | CAD.Wand = 1.33975 mm | ||
Deckel = 2.5 mm | CAD.h_Wickel = 3.36025 mm | ||
Wand = 1.33975 mm | CAD.d_innen = 10.6 mm | ||
h_Wickel = 3.36025 mm | CAD.d_aussen = 17.3205 mm | ||
d_innen = 10.6 mm | CAD.L_innen = 33.3009 mm | ||
d_aussen = 17.3205 mm | CAD.L_aussen = 54.414 mm | ||
L_innen = 33.3009 mm | CAD.L_mittel = 43.8574 mm | ||
L_aussen = 54.414 mm | CAD.d_Draht = 0.334189 mm | ||
L_mittel = 43.8574 mm | CAD.L_Wickel = 16.3148 mm | ||
d_Draht = 0.334189 mm | CAD.L_Anker = 8.23826 mm | ||
L_Wickel = 16.3148 mm | CAD.V_Anker = 0.647031 cm³ | ||
L_Anker = 8.23826 mm | CAD.m_Anker = 5.04684 g | ||
V_Anker = 0.647031 cm³ | CAD.L_Kern = 11.1765 mm | ||
m_Anker = 5.04684 g | CAD.L_Eisen = 58.8296 mm | ||
L_Kern = 11.1765 mm | CAD.L_Magnet = 21.9148 mm | ||
L_Eisen = 58.8296 mm | CAD.L_FeInnen = 5.8830 mm | ||
L_Magnet = 21.9148 mm | CAD.L_FeAussen = 52.9466 mm | ||
L_FeInnen = 5.8830 mm | CAD.Re_FeInnen = 15 mOhm | ||
L_FeAussen = 52.9466 mm | CAD.Re_FeAussen= 1.66667 mOhm | ||
Re_FeInnen = 15 mOhm | CAD.R_Spule = 5.248 Ohm | ||
Re_FeAussen= 1.66667 mOhm | CAD.A_Kuehl = 20.0526 cm² | ||
R_Spule = 5.248 Ohm | CAD.Rth_Kuehl = 41.5573 K/W | ||
A_Kuehl = 20.0526 cm² | |||
Rth_Kuehl = 41.5573 K/W | |||
'''Ergebnisse der Dynamiksimulation:''' (Klammerwerte für "Draht" anstatt Diode) | '''Ergebnisse der Dynamiksimulation:''' (Klammerwerte für "Draht" anstatt Diode) | ||
Praegung.y = 1.000 | Praegung.y = 1.000 | ||
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dT_Spule.y = 29.9 K (29.8 K) | dT_Spule.y = 29.9 K (29.8 K) | ||
''Hinweis'': Die letzten Ergebnisstellen sind teilweise gerundet. Auch kleine Abweichungen von den aufgelisteten Werten deuten auf Fehler im Modell! Bei den Ergebnissen der Dynamiksimulation, zu denen auch die Wärme-Werte gehören, kann man eine Abweichung in der 3. Ziffernstelle akzeptieren. Ursache ist das numerische Rauschen beim Lösen der Differentialgleichungen im Zeitbereich. | ''Hinweis'': Die letzten Ergebnisstellen sind teilweise gerundet. Auch kleine Abweichungen von den aufgelisteten Werten deuten auf Fehler im Modell! Bei den Ergebnissen der Dynamiksimulation, zu denen auch die Wärme-Werte gehören, kann man eine Abweichung in der 3. Ziffernstelle akzeptieren. Ursache ist das numerische Rauschen beim Lösen der Differentialgleichungen im Zeitbereich: | ||
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:'''''Achtung:''''' Teilnehmer der [https://www.ifte.de/lehre/optimierung/uebung.html '''Lehrveranstaltung "Optimierung"'''] erzeugen von dem verifizierten Simulationsmodell eine Kopie '''Etappe_xx_verifiziert.isx''' mit '''xx'''=Teilnehmernummer 01..99 zum Nachweis der exakten Funktion des Modells. | :'''''Achtung:''''' Teilnehmer der [https://www.ifte.de/lehre/optimierung/uebung.html '''Lehrveranstaltung "Optimierung"'''] erzeugen von dem verifizierten Simulationsmodell eine Kopie '''Etappe_xx_verifiziert.isx''' mit '''xx'''=Teilnehmernummer 01..99 zum Nachweis der exakten Funktion des Modells. | ||
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Version vom 29. Februar 2024, 14:48 Uhr
Nun kommt das schwierigste Problem: die richtigen Simulationsergebnisse in Hinblick auf die im Modell berücksichtigten Effekte zu erhalten (Verifizierung="richtige" Berechnung nachweisen):
- Hinweis: Das "richtige" Berechnen bedeutet nicht, dass das Modell in Hinblick auf die Realität ein hinreichend genaues Verhalten zeigt. Nur durch zusätzliche Validierung kann man die gewünschte Glaubwürdigkeit des Modellverhaltens "absichern".
- Da im Rahmen der Lehrveranstaltung nur begrenzt Zeit ist, soll das Modellverhalten anhand folgender Parameter und mit der vorgegebenen Simulationssteuerung überprüft werden (nicht aufgeführte Werte wie in vorherigen Etappen präzisiert!):
Hysterese : wie in Etappe2 vorgegeben Anf.Werte : mit Fixierung von Zustandsgrößen (wie abschließend in Etappe2c ermittelt) Anschlag : elastischer Anschlag (k1,2 = 1e10 N/m und d1,2 = 1e6 Ns/m) Diode : "Reale Diode" mit Standardparametern CAD.R_Schutz = 1000 Ohm CAD.U_Netz = 24 V Nadel.x0 = CAD.d_Papier Feder.k = 20 N/mm (mit Vorspannung für 20g!) CAD.d_Anker = 10 mm CAD.w_Spule = 500 CAD.R20_Spule = 4 Ohm CAD.d_Magnet = 20 mm CAD.T_Spule = 100°C CAD.K_FeInnen = 0.1 CAD.k_Wickel = 0.8 CAD.Restspalt = 50 µm CAD.d_Papier = 0.2 mm CAD.d_Praegung = 0.1 mm CAD.SpulWand = 0.3 mm CAD.rho_Fe = 7.8 g/cm³ CAD.rho_Cu = 1.6E-8 Ohm*m CAD.kth_Cu = 0.0039 (1/K) CAD.kth_Kuehl = 12 W/(K*m²) CAD.Re_Eisen = 1.5 mOhm ("richtiger" Wirbelstrom!)
Ergebnisse von "Geometrie" in CAD_Data:
CAD.A_Anker = 0.785398 cm² CAD.Deckel = 2.5 mm CAD.Wand = 1.33975 mm CAD.h_Wickel = 3.36025 mm CAD.d_innen = 10.6 mm CAD.d_aussen = 17.3205 mm CAD.L_innen = 33.3009 mm CAD.L_aussen = 54.414 mm CAD.L_mittel = 43.8574 mm CAD.d_Draht = 0.334189 mm CAD.L_Wickel = 16.3148 mm CAD.L_Anker = 8.23826 mm CAD.V_Anker = 0.647031 cm³ CAD.m_Anker = 5.04684 g CAD.L_Kern = 11.1765 mm CAD.L_Eisen = 58.8296 mm CAD.L_Magnet = 21.9148 mm CAD.L_FeInnen = 5.8830 mm CAD.L_FeAussen = 52.9466 mm CAD.Re_FeInnen = 15 mOhm CAD.Re_FeAussen= 1.66667 mOhm CAD.R_Spule = 5.248 Ohm CAD.A_Kuehl = 20.0526 cm² CAD.Rth_Kuehl = 41.5573 K/W
Ergebnisse der Dynamiksimulation: (Klammerwerte für "Draht" anstatt Diode)
Praegung.y = 1.000 tZyklus.y = 4.92 ms (4.94 ms) Riss.y = 2.134 ms vMax.y =-159.26 V (-158.64 V) iMax.y = 0.7225 A (0.7464 A)
Ergebnisse der Spulen-Erwärmung: (Klammerwerte für "Draht" anstatt Diode)
EW_Spule.y = 3.54 mWs PW_Mittel.y= 0.719 W (0.716 W) dT_Spule.y = 29.9 K (29.8 K)
Hinweis: Die letzten Ergebnisstellen sind teilweise gerundet. Auch kleine Abweichungen von den aufgelisteten Werten deuten auf Fehler im Modell! Bei den Ergebnissen der Dynamiksimulation, zu denen auch die Wärme-Werte gehören, kann man eine Abweichung in der 3. Ziffernstelle akzeptieren. Ursache ist das numerische Rauschen beim Lösen der Differentialgleichungen im Zeitbereich:
- Achtung: Teilnehmer der Lehrveranstaltung "Optimierung" erzeugen von dem verifizierten Simulationsmodell eine Kopie Etappe_xx_verifiziert.isx mit xx=Teilnehmernummer 01..99 zum Nachweis der exakten Funktion des Modells.
