Belépés címtáras azonosítással
magyar nyelvű adatlap
Számítógépes mezőszimuláció a mérnöki tervezésben
A tantárgy angol neve: Computer Simulation of Fields in Engineering
Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.
Villamosmérnöki Szak
Műszaki Informatika Szak
Doktorandusz tárgy
Név:
Beosztás:
Tanszék, Int.:
dr.Sebestyén Imre
egyetemi docens
Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék
dr. Iványi Miklósné
Matematika, Elektromágneses terek
-
Ez a tárgy felvehető bármely más tárgy korábbi teljesítése esetén.
1. félév: Mágneses ill. villamos készülékek és berendezések tervezésében használatos számítógépes mezőszimulációs eljárások alapvető módszereinek megismerése, a módszerek gyakorlati alkalmazásához szükséges elméleti ismeretek megszerzése. 2. félév: Mezőszimulációs szoftverek (FEM2D, EMAS) megismerése és mintafeladatok megoldása. Az elméleti ismeretekre alapozva, a képzés témájához kapcsolódó elektromágneses térszámítási feladat modelljén számítógépes analízis elvégzése a megismert szoftverekkel. Az analízis eredményének értékelése.
- Az elektromágneses tér egyenleteinek megoldása potenciálokkal, a potenciálokra vonatkozó differenciálegyenletek stacionárius és időben változó terek esetén.
- A villamos berendezések vizsgálatánál előforduló hőtechnikai, rugalmassági és áramlástani feladatok matematikai leírásának alapjai.
- Mezőproblémák numerikus megoldási módszerei. Elvi alapok áttekintése: véges differenciák, integrálegyenletek módszere; végeselem módszer. A fenti numerikus módszerek összevetése, és kapcsolata.
- Végeselem módszer alkalmazása statikus, stacionárius, örvényáramú, és hullámtani feladatokra. A végeselemes mezőszimulátorok számítógépes realizációjával kapcsolatos ismeretek. Előfeldolgozás: hálógenerálás kérdései; végeselemes megoldó: izoparametrikus formafüggvények (2-dimenziós és 3-dimenziós esetben), elemegyenletek előállítása, globális egyenletek generálása és megoldása, direkt és iterációs megoldási eljárások; kiértékelés, posztprocesszálás: térjellemzők, és integrális jellemzők (energia, kapacitás, induktivitás, veszteség, erőhatások) számítása, sajátérték feladatok megoldása.
- Számítógépes környezet a mezőszimulátor szoftverek alkalmazásához.
- Nemlineáris és csatolt mezőproblémák megoldási módszerei.
- Modellalkotás kérdéseinek tárgyalása kiválasztott feladatok alapján. (Példák: nagyfeszültségű kondenzátor tere, kábelösszekötő villamos és termikus tere, relé-tekercs mágneses tere, örvényáramú mágneses szenzor tere, transzformátor mágneses tere, kiálló-pólusú szinkrongép mágneses tere, elektromos kontaktus termikus tere, hullámvezetők elektromágneses tere, sajátfrekvenciák számítása.)
előadás (1. félév)
laboratóriumi gyakorlat (2. félév)
a) A szorgalmi időszakban: Az előadásokon (legalább 70 %-ban) ill. labor-foglalkozásokon való részvétel.
b) A vizsgaidőszakban: 1. félév: szóbeli vizsga. Követelmény: az alapvető összefüggések ismerete és azok alkalmazási készsége.
2. félév: Az önállóan kidolgozott mezőszimulációs feladat beadása.
c) Elővizsga nincs.
A szorgalmi időszakban a tárgy oktatóinak heti fogadóóráján, a vizsgaidőszakban a vizsga előtti munkanapon lehet konzultálni. A fogadóóra időpontja a tanszéki hirdetőtáblán található.
- Badics Z., Sebestyén I.: Számítógépes mezőszimuláció I. A végeselem módszer alkalmazása elektromágneses terek számítására. (Kézirat) BME-EVT 1992-94
- Iványi Miklósné: Számítógépes mezőszimuláció II. (Kézirat) BME-EVT, 1994.
- Vágó I.: Villamosságtan II. Elektromágneses terek, Tankönyvkiadó, Budapest, 1988.
- Zombory L., Koltai M.: Elektromágneses terek gépi analízise, Műszaki Könyvkiadó,
Budapest, 1979.
- Zienkiewicz, O.C.: The finite element method in engineering science. McGraw-Hill B.C. London, 1971.
- Silvester P.P., Ferrari R.L.: Finite elements for electrical engineers, Cambridge University Press, 1983.
- Brauer J. R.: What every engineer should know about finite element analysis? Marcel Dekker, Inc. New York, Basel, 1988.
- Vágó I., M. Gyimesi M.: Electromagnetic Fields, Akadémiai Kiadó, Bp., 1998.
Kontakt óra
60
Félévközi készülés órákra
45
Felkészülés zárthelyire
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása
..
Vizsgafelkészülés
Összesen
150
dr. Sebestyén Imre