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Hallo Leute,

ich habe folgende Frage an euch.
1.

Ich habe ein 3d Modell erstellt und mit solid 122 (tetraedern ) vernetzt.Die Anordnung ist annähernd koaxial. Mittig Wechselspannung 50 Hz  am Rand Nullpotenzial.Die Schichten besitzen abwechselnd dialektrische und leitfähige Eigenschaften.
Die Berechnung der  Feldstärke und der Potentialverteilung erfolgt tadellos.
Wenn ich mir aber nun die Stromdichte Jt als Elementlösung ausgeben lassen möchte ergibt sich bei der Falschfarbendarstellung lücken bei der Stromdichte auf den Leitschichten und der Vektorplot sieht auch nicht vertrauensvoll aus.
Gibt es bei der Berechnung der Stromdichte irgendwas zu beachten? Wie wird die Stromdichte ermittelt?Also das müsste doch bei leitfähigen Material J= kappa*E sein. Wenn E sauber berechnet wird wieso dann nicht J ?!

2.

Die Ausgabe ermögicht nur die Stromdichte ich möchte jetzt aber den Strom berechnen. Gibt es eine Möglichkeit  durch Integration der Fläche  den Strom zu erhalten? 

Gruß
H.K

[Diese Nachricht wurde von Elektriker1 am 05. Jun. 2010 editiert.]

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Ehe man an die konkrete Aufgabe heran geht und eine komplizierte Geometrie erstellt, ist es zweckmäßig, eine analytisch lösbare Aufgabenstellung in Ansys nachzurechnen. (Das gilt nicht nur in diesem Fall.)
Also: die Reihenschaltung von einem Widerstand und einem Kondensator an eine Wechselspannung legen und analytisch Spannungsabfälle und Ströme ermitteln.
Danach prüfen, unter welchen Bedingungen Ansys das auch kann.
Erst dann, wenn man Ansys dazu gebracht hat, dieselbe Lösung zu liefern, ist es sinnvoll, an die eigentliche Aufgabe zu gehen.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Hallo Herr Schätzing,

ich bin da absolut Ihrer Meinung.Immerhin habe ich es soweit schon hinbekommen ( ich denke es war ein Vernetzungsproblem) das die Stromdichte im Verktorplot den zu erwartenden Richtungssinn aufweist und das örtlich bei homogener Stromdichte ein Strom resultiert der in der richtigen Größenordnung liegt. In Ihrem Buch Berechnen sie den Strom indem sich vorher die Fläche des Elementes bestimmen ( durch Volumen und Radius Teil 3 3.8). Bei freier Tetraedervernetzung wird dies so warhscehinlich nicht möglch sein. Gibt es eine andere Möglchkeit?

Danke nochmals für Ihre Antworten

Viele Grüße

H.K

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Bei ungleichförmigen Elementen muss man natürlich die Fläche jedes einzelnen Elementes an der Elektrode bestimmen und den Strom des Elementes ermitteln und dann erst die Ströme zum Gesamtstrom addieren.
Vielleicht lässt sich das etwas vereinfachen, wenn die Elektrode beim Vernetzen mit (regelmäßigen) rechteckigen  Elementen (bzw. Hexaedern) überzogen wird.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Hallo Herr Schätzing,

ich habe es geschafft mein Volumen mit gleichmäßig mit Hexaedern  zu vernetzen. Jetzt müsst das ja  nach dem gleichen Prinzip funktionieren.
Ich habe ein Potenzial  auf die Knoten der  Stirnflächen des Volumens gelegt. Jetzt müsste ich die Elemente selektieren die an diese Knoten angrenzen.Daraus die Stromdichte aus jeden ELement ermitteln  und anschliessend mit der Fläche multiplizeren.
Meine Frage dazu wäre: Wie kann ich aus einem Volumen eine Untergruppe von ELementen selektieren ( z. B die Randelemente)

Viele Grüße

H.K

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ESEL,...

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Matthias Ulmer
Institut für Feinwerktechnik
Universität Stuttgart

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Danke,

ich habs jetzt so gemacht.

asel,s,area,,8
nsla
nsel,r,loc,y,0,Kupferleiterhoehe*mm
esln

etable,stromd1,nmisc,7
smult,strom,stromd1,1,2.2e-7,1

*get,sstrom,ssum,,item,strom

Ich Selektier die Volumenelemente an denen die Spannung anliegt.Packe diese in ein table und multiplizier diese mit einem der Fläche.
Wenn ich die Einzelergbnisse aufummiere und ausgeben lasse ergibt sich allerdings als Stromparamter Null. Irgendwo ist das noch ein Fehler drinn.

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Der Quelltextausschnitt ist  für sich allein nicht prüfbar.
Liefert denn pletab,stromd1 ein sinnvolles Bild?

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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pletab lieffert ein sinvolles Bild.
Mit "ssum" alleine bekomme ich auch ein analytisch korrekten Wert.

Viele Grüße

H.K

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Nun, dann steckt der Fehler vielleicht in smult,...
smult,strom,stromd1,1,2.2e-7,1

Mal probieren mit: smult,strom,stromd1,,2.2e-7
und kontrollieren mit pletab,strom

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Hallo Herr Schätzing die Berechnung des Stromes klappt soweit. Es lag in der Tat an smult.
Jetzt tut sich ein weiteres Problem auf.Angrenzend an den Stromleiter befindet sich Isoliermaterial.(Berechnung folgt mit solid122). Die resultierende Potenzialverteilung  bildet sich falsch aus. Es entstehen im Isloiermaterial "Flecken oder Wolken " in denen das Potenzial plötzlich springt. Ich habe die Vermutung das dies an der Venrtzung liegt die ich mit freien Tetraedern vorgenommen habe. Ist dies möglich. Falls nein. Wissen Sie woran sowas liegen kann.

Viele Grüße

H.K

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Hallo,

eine Frage ergibt sich noch bei der Stromberechnung.

Ich habe wie schon erwähnt ein ohsmch-kapazitives netzwerk.
Stromermttling erfolgt durch addition durch multipikation der Stromdichte  mit der Fläche der Elektrode.( Real udn jeweils imaginärteil) in z.B y Richtung. Das der imaginärteil aus den kapazitäten resultiert ist klar. Jedoch habe ich arge Probleme um die Phasenlage nachzuvollziehen. Der Strom muss voreilen.
Ich ahbe die Bezugspannung auf die reele Achse gelegt.Die Information der Phasenlage muss doch im Stromdichtevektro sein.
Hat jemand einen Rat?

Viele Grüße
und danke im Vorraus.

Grüße

H.K

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Im Stromdichtevektor steckt nur Betrag und Richtung. Die Phasenlage ergibt sich aus der Relation von Real- und Imaginärteil.
(Zur konkreten Problematik werde ich mich nicht äußern. Siehe meine Bemerkung vom 11.6.2010)

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Test.txt

Hallo Herr Schätzing,

ich habe dies auch an einem einfachen Beispiel ausprobiert über die Relation der Ladungsreaktion ( real und Imaginär ) bei einer simplen ohmsch kapazitiven Anordnung.  Es resultiert ein nacheilenender Strom.
Ich hab den Quelltext mal mit reingepackt.

Viele Grüße

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Und wo ist in dem Beispiel die Ermittlung des Stromes einschließlich Phase und wo sind die Vergleichswerte aus der analytischen Rechnung?

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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elektriker.txt

Für das angegebene Beispiel habe ich mal Vergleichswerte (analytisch-ansys) (u.a. auch den Strom) ermittelt. Wenn dann ein solches Testbeispiel vorliegt, kann man sich an kompliziertere Geometrien wagen. Da gibt es dann auch keine Verständnisprobleme mehr, da man die schon am Testbeispiel geklärt hat.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Hallo Herr Schätzing,

danke für Ihre Mühen und für das Beispielprogramm. Es ist echt bewundernswert mit welcher Qualität Sie solche Programme erstellen.
Ich habe noch eine Frage zu dem Programm. Wie wird mit der Kapazität der resistiven Schicht umgegangen? Kann ich mir das so vorstellen das die Ersatzshaltung für diese Schicht eine Parallelschaltung aus R und C eribt. Sodass, wenn die ohmschen Eigenschaften dominieren sollen die Permittivität möglichst kleine wähle um die  Kapazität klein zu halten, so dass der  Strom darüber zu vernachlässigen ist.Daraus ergibt sich dann die Reihenschaltung aus der kapazitiven Schicht und der Resistiven. Wie kann man sich das veranschaulichen?
Viele Grüße

und danke nochmals

H.K

[Diese Nachricht wurde von Elektriker1 am 20. Jul. 2010 editiert.]

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Zitat:

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Wie kann man sich das veranschaulichen?

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Das kann man so veranschaulichen, dass es zu jedem kapazitiven Element ein resistives gibt, das ihm direkt parallel liegt. (Die Wirkung der Eigenschaften lässt sich durch die Werte für die Materialeigenschaften steuern. So kann man die eine oder die andere Wirkung minimieren.)
Eine praktische Anwendung ist z.B. das Isolieröl in einem Kondensator, das ja eine gewisse, wenn auch geringe, Restleitfähigkeit hat.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Hallo Herr Schätzing,

ok, da lag ich mit meiner Vermutung schon recht nahe. Ich habe bei meinen Berechnungen die relative Permittivität recht klein angesetzt,weil ich nur die resistiven Eigenschaften hervorheben möchte.

Viele Grüße

H.K

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