Numerische Simulation Elektromechanischer Wandler

Vorlesung (NumSiElWa)

Übung (UE NumSiElWa)

Übung (PrNumSiElWa)

  • Dozent(en): Michael Nierla
  • SWS: 2
  • Hinweise / Voraussetzungen: Hinweis: Das "Praktikum zu Numerische Simulation Elektromechanischer Wandler" ist kein reguläres Praktikum im Studiengang Elektrotechnik, sondern stellt eine Ergänzung zur Vorlesung und Übung dar.
  • Empfohlene Literatur: NACS User's Manual, GiD User's Manual, ANSYS User's Manual
  • UnivIS-Link

Inhalt

Es wird der aktuelle Wissensstand auf dem Gebiet der numerischen Simulation gekoppelter Feldprobleme, wie sie typischerweise bei der Analyse und Optimierung von modernen Sensoren und Aktoren (elektromagnetisches Ventil, mikromechanischer Beschleunigungssensor, Leistungsultraschallquellen, etc.) auftreten, vermittelt.

Schwerpunkte der Vorlesung sind:

  • Newton-Verfahren für nichtlineare Probleme
  • Gekoppelte elektromagnetisch-mechanische Systeme (z.B. Magnetventil)
  • Gekoppelte elektrostatisch-mechanische Systeme (z.B. Mikromechanische Pumpe)
  • Gekoppelte mechanisch-akustische Systeme (z.B. Leistungsultraschall)

 

Mechanische Spannungen und Deformation Finite-Elemente Modell eines
piezoelektrischen Stapelwandlers

 

In der Übung finden die Studierenden Gelegenheit, mit der am LSE entwickelten FEM Software CFS++ zu arbeiten, indem sie kleinere Projektbeispiele eigenständig simulieren.

Im Praktikum wird parallel zur Übung in einem Projekt ein Sensor / Aktor mit Hilfe des FE-Programms ausgelegt und eingehend untersucht. Den Abschluss bildet eine kurze mündliche Präsentation am Ende des Semesters.