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Hallo Leute,

ich muss dringen einen magnetoelastichen Sensor simulieren und komme da nicht wirklich weiter.
Ich habe einen Zylinder aus Metall, da drauf eine Isoltaionschicht und da drauf eine Spule aus mehreren Windungen. An dem Zylinder wird mit verschiedenen Kräften gezogen und dementsprechend soll sich die Induktivität der Spule ändern.

Wie ihr sieht, habe ich gleichzeitig mechanische und elektromagnetische Beanspruchung des Systems. Ich weiss nicht wie die beiden Aspekten in einer Simulation verbinde. Bin leider noch ein absoluter Anfänger.

Vielleicht kennt jemand ein Beispiel oder kann mir mit einem Ansatz helfen?

Danke im Vorraus!

Tom

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Grundlegende Beispiele dazu lassen sich in "FEM für Praktiker Band4: Elektrotechnik" finden.
Wenn die Anordnung rotationssysmetrisch ist, lässt sich das Problem recht rationell behandeln.

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Habe das Buch zu Hause aber eine Mischung aus magnetischen und mechanischen beispielen habe ich da nicht gefunden

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Ein solches Thema ist hier schon einmal diskutiert worden:
http://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum101/HTML/002783.shtml#000009
Es fehlt nur noch die Anisotropie des Kernmaterials.

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Genau das weiß ich ja nicht.
Wie berücksichtige ich die mechanische Belastung des Kernmaterials in der Simulation?

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Wenn es sich um beispielsweise um einen Zylinder handelt, auf dessen Mantelfläche eine Wicklung aufgebracht worden ist, können beide Rechenteile nacheinander ablaufen, da sie sich ja nicht gegenseitig beeinflussen.
Also zuerst rotationssymmetrische strukturmechanische Berechnung der mechanischen Spannungen eines Zylinders unter der vorgegebenen Last. Dazu müssen (bei elastischer Verformung) E-Modul und Querkontraktionszahl herangezogen werden. (Für Zylinder, Wicklung und umgebende Luft z.B. plane82,,,1)
Danach im zweiten Schritt Induktivitätsberechnung der Zylinderspule mit den durch die mechanischen Spannungen beeinflussten Permeabiltäten. (Für Zylinder, Wicklung und umgebende Luft z.B. plane53,,,1, myrel=1, Stromdichtevorgabe mit bfe,,,)
(Diese Methodik ist nicht für Anfänger zu empfehlen)

[Diese Nachricht wurde von wosch am 26. Jan. 2008 editiert.]

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magnetoela2.txt

Hier im Anhang ein Beispiel, das ein mögliches Prinzip aufzeigt.
Die benutzten Zahlenwerte für die Materialeigenschaften sind allerdings völlig unrealistisch.

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