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Erstellung
eines strukturdynamischen Finite-Elemente Modells
einer Asynchronmaschine mit Käfigläufer
 Im Rahmen dieser
Studienarbeit soll ein Tutorial erstellt werden,
welches eine Einführung in die Methode der Finiten Elemente gibt. Durch die
Lektüre kann sich der Leser in die Arbeitsweise des Institutes einarbeiten
und erhällt eine Vorstellung von den
verschieden Problemen bei Berechnungen nach der Methode der finiten Elemente.
Nach kurzer Darstellung der physikalischen
Grundlagen wird der komplette Arbeitsweg, welcher Preprocessing,
Solving und Postprocessing
umfasst, erläutert. Hierzu wird TEAM-Workshop Problem Nr. 20, ein dreidimensionales
statisches Kraftproblem, als Modell gewählt. Es handelt sich um eine
Kombination aus Eisenjoch, Pol und stromdurchflossener
Spule, bei der das magnetische Feld und die Kraft auf den Pol bei
verschiedenen Stromstärken berechnet werden soll. Die Geometrie ist relativ
einfach und eignet sich deshalb gut als Beispiel.
Es werden vier Modelle erstellt und
berechnet: Zwei nach der Top-Down-Methode und zwei
nach der Bottom-Up-Methode, jeweils als 2D- und
3D-Modell. Hierdurch werden die Vor- und Nachteile einer 2D- gegenüber einer
3D-Berechnung demonstriert.
Die Modellierung erfolgt in ANSYS 7.0. Für Solving
und Postprocessing kommt das am Institut
programmierte Open-Source Paket iMOOSE zur Anwendung. Für Solving werden die Packete iMOOSE.stat2d und iMOOSE.stat3d genutzt. Das Postprocessing erfolgt mittels iMOOSE.trinity.
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