TY - THES

T1 - Bewertung numerischer Methoden für die Simulation von induktivem Erwärmen von Maschinenbauteilen

AU - Gschwentner, Andreas

N1 - gesperrt bis null

PY - 2020

Y1 - 2020

N2 - Die Entwicklung effizienter numerischer Methoden ermöglicht eine wirtschaftliche und rasche Analyse industrieller Verfahren. Simulationen in diesem Bereich werden meist mit der Finite-Elemente-Methode durchgeführt. Diesbezüglich haben sich Softwarepakete mit spezialisierten numerischen Methoden für die korrekte und numerisch effiziente Abbildung von Modellen mit nichtlinear magnetischem Materialverhalten und elektromagnetisch-thermischer Kopplung entwickelt. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung und Bewertung von numerischen Methoden für die Simulation von induktiven Erwärmungsprozessen. Dabei werden die grundlegenden Mechanismen induktiver Erwärmungsprozesse und ein Überblick von Softwarepaketen für die Simulation von induktiven Erwärmungsprozessen präsentiert. Der Fokus liegt in der detaillierter Untersuchung des Programms CFS++. Dies umfasst die Analyse der implementierten Methoden zur Simulation von elektromagnetischen Feldern und der Kopplungsschemata. Des Weiteren wird der allgemeine Aufbau des Programms und der Simulationsablauf präsentiert. Abschließend erfolgt die Bewertung des Programms anhand durchgeführter Simulationen. Die Bewertungskriterien umfassen die Abbildbarkeit physikalischer Vorgänge, die Genauigkeit der berechneten Ergebnisse, die Integrierbarkeit in bestehende Simulationsabläufe und die Rechenzeit. Die Ergebnisse der Untersuchung liefert als Abschluss eine Einschätzung für die Anwendbarkeit von CFS++ für elektromagnetisch-thermische Problemstellungen.

AB - Die Entwicklung effizienter numerischer Methoden ermöglicht eine wirtschaftliche und rasche Analyse industrieller Verfahren. Simulationen in diesem Bereich werden meist mit der Finite-Elemente-Methode durchgeführt. Diesbezüglich haben sich Softwarepakete mit spezialisierten numerischen Methoden für die korrekte und numerisch effiziente Abbildung von Modellen mit nichtlinear magnetischem Materialverhalten und elektromagnetisch-thermischer Kopplung entwickelt. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung und Bewertung von numerischen Methoden für die Simulation von induktiven Erwärmungsprozessen. Dabei werden die grundlegenden Mechanismen induktiver Erwärmungsprozesse und ein Überblick von Softwarepaketen für die Simulation von induktiven Erwärmungsprozessen präsentiert. Der Fokus liegt in der detaillierter Untersuchung des Programms CFS++. Dies umfasst die Analyse der implementierten Methoden zur Simulation von elektromagnetischen Feldern und der Kopplungsschemata. Des Weiteren wird der allgemeine Aufbau des Programms und der Simulationsablauf präsentiert. Abschließend erfolgt die Bewertung des Programms anhand durchgeführter Simulationen. Die Bewertungskriterien umfassen die Abbildbarkeit physikalischer Vorgänge, die Genauigkeit der berechneten Ergebnisse, die Integrierbarkeit in bestehende Simulationsabläufe und die Rechenzeit. Die Ergebnisse der Untersuchung liefert als Abschluss eine Einschätzung für die Anwendbarkeit von CFS++ für elektromagnetisch-thermische Problemstellungen.

KW - FEM

KW - Induktives Erwärmen

KW - Numerische Verfahren

KW - Simulation

KW - FEM

KW - Inductive Heating

KW - Numerical Methods

KW - Simulation

M3 - Masterarbeit

ER -