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  Zylinderkernspule mit Ansys Workbench 14

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Gut zu wissen: Hilfreiche Tipps und Tricks aus der Praxis prägnant, und auf den Punkt gebracht für Ansys
Autor Thema:  Zylinderkernspule mit Ansys Workbench 14 (1171 mal gelesen)
Jan1990
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Beiträge: 2
Registriert: 03.03.2014

erstellt am: 03. Mrz. 2014 16:15    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


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Hallo,
Ich möchte im Rahmen meiner Bachelorarbeit eine Zylinderspule mit Kern mit Ansys Workbench 14 simulieren und habe dabei ein paar kleine Probleme. Im Folgenden möchte ich mein bisheriges Vorgehen schildern.
Ich würde mich über Anmerkungen, Hilfestellungen und/oder Verbesserungen sehr freuen.

1.Materialdaten auswählen. Hier gab es keinerlei Probleme.

2.Geometrie: Ich habe die Spule als Hohlzylinder idealisiert und den Kern als vollzylinder. Als Hüllkörper(Enclosure) habe ich wiederrum einen Zylinder gewählt. Dieser ist äußerst großzügig um die Zylinderspule ausgelegt(Ist dieser die richtige Wahl?).
Alle Teile wurden gefroren hinzugefügt und in eine Baugruppe zusammengefasst.

3. Die Materialien werden der Geometrie zugeordnet.

4. Netz: Hier kommt mein erstes größeres Problem: Ich habe ein zunächst Netz automatisch generiert. Da ich aber gerne die Flussdichte in ca. 1m Entfernung zur Spule bestimmen will, wurden mir die Volumenelemente zu groß. Leider ist meine Gesamtgeometrie nicht sweepbar.
Ich habe folgende Fragen:
  -Wie ermittle ich, ob mein Netz für die Simulation angemessen ist.
  -Wie erstelle ich ein gleichmäßiges Netz für mein Simulation, sodass ich gute Ergebnisse in einem Meter Entfernung zur Mittelachse erhalte. 

( Meine aktuelle Geometrie kann dem Anhang entnommen werden)

5. Alle Außenflächen des Hüllkörpers sind mit Flussparallel belegt.
Ist dies Richtig?

6. Ich habe eine "leitende Fläche" für die Spule errechnet. Durch hinterlegen von dieser Fläche, der Windungszahl und des Stroms erzeuge ich eine konstante Stromdichte in Umfangsrichtung.
Die Leitende Fläche ist allerdings kleiner als die mit Kupfer belegte
Spulengeometrie. In Wirklichkeit besteht die Spule aus Kupfer, Isolationstape, Luft und Isolationslack. kann man mit dieser Annäherung weiter rechnen, oder gibt es dadurch zu große Fehler?


Solve ---

Mit meiner bisherigen Geometrie habe ich bereits einige Simulationen durchgeführt. Die resultierenden Ergebnisse für die Flussdichte sind etwas zu hoch.

eine letzte grundsätzliche Frage:

-Ist die numerische Simulation überhaupt das geeignete Werkzeug um Aussagen über das Fernfeld einer Zylinderkernspule zu treffen. Ich untersuche hier das Feld in einer Entfernung von bis zu einem Meter.
Ich habe Zweifel daran, dass ich genaue Simulationsergebnisse erhalten kann.    


Das war es erst einmal. Ich hoffe ich habe mich einigermaßen verständlich ausgedrückt. Ich freue mich sehr auf eure Hilfe und stehe für Rückfragen jederzeit zur Verfügung.

Gruß Jan

[Diese Nachricht wurde von Jan1990 am 04. Mrz. 2014 editiert.]

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wosch
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Elektrotechniker im Ruhestand


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Beiträge: 2607
Registriert: 16.12.2004

Rechne zuerst ein Problem nach, für das Du eine analytische Lösung kennst.

erstellt am: 03. Mrz. 2014 18:18    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Jan1990 10 Unities + Antwort hilfreich

Schon wenn man sich die Feldlinien eines magnetischen Dipols ansieht, erkennt man, dass sich eine Flussparallel-Randbedingung in der Nähe des Messortes sehr ungünstig auswirkt.
Es ergibt sich die Frage bei so großen Entfernungen, ob nicht das Ganze als magnetischer Dipol betrachtet werden kann und eine analytische Lösung angemessen ist.
Müsste ich das numerisch rechnen, würde ich das zweidimensional rotationssysmmtrisch machen und ein Randelement verwenden.

------------------
Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Mechanical Engineer (m/f/div) for Neutral Beam Ion Source

The Max Planck Institute for Plasma Physics as an institute of the Max Planck Society for the Ad­vance­ment of Science (registered association) is one of the leading centers for fusion research and is en­gaged in developing the physical foundations for a future fusion power plant. The institute is affiliated to the European Fusion Programme.

The Max Planck Institute for Plasma Physics ...

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Jan1990
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Beiträge: 2
Registriert: 03.03.2014

erstellt am: 03. Mrz. 2014 18:48    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Sehr geehrter Herr Schätzing,
zunächst einmal vielen Dank für ihre schnelle Antwort.
Ich werde versuchen eine Dipolabschätzung für diesen konkreten Fall vorzunehmen.
Zu ihrem Vorschlag diese Anordnung zweidimensional rotationssysmmtrisch zu machen und ein Randelement zu verwenden.
Gehe ich richtig in der Annahme, dass ich mich hierfür in Ansys Classic einarbeiten muss?

Gruß
Jan

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