CAE von Sensoren und Aktoren

Übung (ÜCAE)

Vorlesung (CAE)

Übung (PrÜCAE)

  • Dozent(en): Michael Nierla
  • SWS: 2
  • Zeit / Raum: Mi, 14:15 - 15:45, Raum SR 02.028, ab 25.10.17.
  • Empfohlene Literatur: NACS User's Manual, GiD User's Manual, ANSYS User's Manual
  • UnivIS-Link

Inhalt

In dieser Lehrveranstaltung werden den Studenten verschiedene numerische Verfahren zur Computersimulation von elektromechanischen Sensoren und Aktoren anhand von praktischen Beispielen vermittelt. Dabei werden zuerst in einer kurzen Einführung die Grundlagen der Finiten-Elemente-Methode erläutert.

Schwerpunkt der Vorlesung bildet die physikalische Modellierung des

  • elektromagnetischen
  • mechanischen
  • akustischen

Feldes mit den verschiedenen Nichtlinearitäten sowie die zwischen den erwähnten Teilfeldern auftretenden Kopplungen (z.B. elektromagnetische Kraft, piezoelektrischer Effekt, Fluid-Festkörper-Kopplung). Mit den in dieser Lehrveranstaltung vermittelten Kenntnissen soll der Student in der Lage sein, die komplexen Interaktionen in modernen elektromechanischen Sensoren und Aktoren zu vertsehen (z.B. elektrodynamischer Lautsprecher, Piezoaktor als Injektor in common Rail Technik, Ultraschall-Array-Antenne für medizinische Diagnostik sowie Therapie).

 

Magnetventil CMOS Ultraschallbildgebung

 

In der Übung finden die Studierenden die Gelegenheit, mit der am Lehrstuhl eigens entwickelten Finite-Elemente-Software CFS++ zu arbeiten, indem sie kleinere Aufgeben 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.