Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Hiszterézis-modellek a numerikus térszámításban

    A tantárgy angol neve: Hysteresis Models in Numerical Field Computation

    Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Villamosmérnöki Szak

    Műszaki Informatika Szak

    Doktorandusz tárgy

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIEVD026 őszi/tavaszi 4/0/0/v 5 1/1
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Iványi Miklósné, Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Iványi Miklósné

    egyetemi tanár

    Szélessávú hírközlés és villamosságtan tanszék

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Anyagismeret, Elektromágneses terek, Vektoranalízis

    6. Előtanulmányi rend
    Ajánlott:

    Ez a tárgy felvehető bármely más tárgy korábbi teljesítése esetén.

    7. A tantárgy célkitűzése

    A korszerű mágneses és villamos rendszerek, berendezések és készülékek analízise és szintézise sok esetben szükségessé teszik a mágneses anyagok tulajdonságainak és viselkedésének alapos ismeretét. Az elméleti és gyakorlati megközelítés szempontjából egyaránt fontos a mágneses anyagok nemlineáris, hiszterézises viselkedése, és annak megfelelő modellezése.

    A tárgy célkitűzése a mágneses anyagok viselkedésének rövid összefoglalása, az anyag hiszterézis karakterisztikáját leíró modellek és szimulációs eljárások megismertetése, valamint azoknak a numerikus térszámítási módszerekhez való illesztése, ill. az illesztés során felmerülő problémák tárgyalása. A tárgy felkészít a fenti anyagoknak a kutatásban, a tervezésben és az ipari gyakorlatban való alkalmazásához szükséges ismeretek megszerzésére és a fenti anyagok modern numerikus szimulációs eljárásainak megismerésére és realizálására.

    8. A tantárgy részletes tematikája

    A mágneses anyagok elektromágneses térben való viselkedésének fenomenológiai leírása. Dia és paramágneses anyagok viselkedése, ferromágneses, antiferromágneses és ferrimágneses anyagok leírása, mágneses karakterisztikáiknak jellemzői. A mágneses hiszterézis és jellemző paraméterei.

    A mágneses domen szerkezet és a mágnesezési folyamat. A mágneses domenek reverzíbilis és irreverzíbilis változásai,k a domen falak elmozdulásának és elfordulásának elméletei. Termodinamikai és mechanikai jelenségek a mágnesezési folyamatokban. Anizotropia, a mágnesezési folyamatok dinamikus viselkedése, regenerálódás és öregedési folyamatok.

    Mágneses karakterisztikák szimulációja. A makroszkopikus viselkedés alapján történő leírás (a) Az analitikus függvényekkel adott stacionárius hiszterézis modellek összefoglalása. (b) A dinamikus viselkedés analitikus szimulációja a Duhem és a Hudgdon modellekben. A mágnesezés sebességétől függő és független modellek felépítése.

    Az anyag mikrostruktúrájára épülő mágneses hiszterézis modellek: (a) A Langevin-Weiss, Jiles-Atherton modell. A paraméterek meghatározása, a modell elemzése. (b) A Stoner-Wohlfarth modell, az elemi domenek karakterisztikájának modellje és az anyag makroszkopikus leírásának kapcsolata. (c) A mágneses anyag statisztikus jellemzőkkel való leírása, a Preisach modell. A klasszikus és a módosított Preisach modell. A dinamikus és vektoriális hiszterézis karakterisztika realizálása. (d) A Chua típusú hiszterézis modellek.

    A hiszterézis modellek a numerikus térszámításban. Közelítés a mágneses fluxus, ill. a mágneses térerősség oldaláról. A nemlineáris karakterisztika figyelembe vétele az elektromágneses tér egyenleteiben, diszkretizálási és iterációs problémák, a geometriai anizotrópia figyelembe vétele, az anizotrópia hatása a mért hiszterézis karakterisztikákra. Példák a hiszterézis modellek alkalmazására.

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    4 óra/hét előadás, alkalmanként számítógépes bemutató

    10. Követelmények

    a. Az aláírás feltétele:

    az előadásokon (legalább 70 %-ban) ill. labor-foglalkozásokon való részvétel,

    egy angol nyelvű cikk feldolgozása és konferenciaszerű előadása.

    b. A vizsga szóbeli.

    c. Elővizsgát nem tartunk.

    11. Pótlási lehetőségek

    Ha az előadás a szorgalmi időszakban nem volt elfogadható, a pótaláírásért a vizsgaidőszak első három hetében egy alkalommal az előadást meg lehet ismételni. Nem pótolható az aláírás, ha az előadást a szorgalmi időszakban nem tartották meg.

    12. Konzultációs lehetőségek

    A szorgalmi időszakban a tárgy oktatójának heti fogadóóráján, a vizsgaidőszakban a vizsga előtti munkanapon lehet konzultálni. A fogadóóra időpontja a tanszéki hirdetőtáblán található.

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    l. Iványi, A.: Hysterézis Models in Computational Electromagnetics, Alakdémiai Kiadó,

    1997.

    2. Cullity,B.C.: Introduction to magnetic Materials, Addison-Wesley, 1972.

    3. Chikazumi,S., Charap,S.H.: Physics of Magnetism, J. Wiley, 1964.

    4. Jiles, D.: Magnetism and Magnetic Materials, Chapman and Hall, 1991.

    5. Cikkek gyűjteménye az IEEE Magnetics c. folyóiratból, 1981-1995.

    6. Cikkek gyűjteménye a Journal of Physics folyóiratból, 1983-1995.

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

    Kontakt óra

    60

    Félévközi készülés órákra

    45

    Felkészülés zárthelyire

    Házi feladat elkészítése

    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása

    ..

    Vizsgafelkészülés

    45

    Összesen

    150

    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    dr.Iványi Miklósné

    egyetemi tanár

    Szélessávú hírközlés és villamosságtan tanszék