Difference between revisions of "4. lecke példája"
| (2 intermediate revisions by the same user not shown) | |||
| Line 14: | Line 14: | ||
| width=50% | | | width=50% | | ||
''' ''' | ''' ''' | ||
| + | |- | ||
| + | | style="text-align: left; width: 36%;" | | ||
| + | '''Oktató''' | ||
| + | * [http://wiki.maxwell.sze.hu/index.php/Marcsa Marcsa Dániel] (óraadó) | ||
| + | * Előadás: - | ||
| + | * Fogadóóra: egyeztetés alapján | ||
| + | | style="text-align: left; width: 36%;" | | ||
| + | '''További oktatók:''' | ||
| + | * - | ||
| + | * Fogadóóra: -. | ||
|} | |} | ||
| Line 116: | Line 126: | ||
[[File:CableHarsness EField.gif|510px|thumb|right|alt=Az elektromos térerősség a vezetékben és a jármű karosszériájában ''ANSYS HFSS'' szoftverben. | Az elektromos térerősség a vezetékben és a jármű karosszériájában ''ANSYS HFSS'' szoftverben. <span style="color:blue">[Kattints a képre az animáció megtekintéséhez.]</span>]] | [[File:CableHarsness EField.gif|510px|thumb|right|alt=Az elektromos térerősség a vezetékben és a jármű karosszériájában ''ANSYS HFSS'' szoftverben. | Az elektromos térerősség a vezetékben és a jármű karosszériájában ''ANSYS HFSS'' szoftverben. <span style="color:blue">[Kattints a képre az animáció megtekintéséhez.]</span>]] | ||
A földelést, ahogy a neve is mutatja földeljük, míg a másik két eret 50<math>\Omega</math> impedanciával zárjuk le. Az ''ANSYS Circuit'' a kábel leírására a 2D Extractor szimulációból kapott parazita jellemzőket használja. Majd az áramköri szimulációval kapott eredményeket használja az ''ANSYS HFSS'' a szimuláció gerjesztéséhez. | A földelést, ahogy a neve is mutatja földeljük, míg a másik két eret 50<math>\Omega</math> impedanciával zárjuk le. Az ''ANSYS Circuit'' a kábel leírására a 2D Extractor szimulációból kapott parazita jellemzőket használja. Majd az áramköri szimulációval kapott eredményeket használja az ''ANSYS HFSS'' a szimuláció gerjesztéséhez. | ||
| + | |||
| + | A kábel két nem földelt erének gerjesztése szinuszos. A szinuszos jel amplitúdója 0,5V és a második ér 180 fokkal eltolt. | ||
=== A karosszéria a kábellel (''ANSYS HFSS'') === | === A karosszéria a kábellel (''ANSYS HFSS'') === | ||
Latest revision as of 19:58, 28 January 2020
|
Kábel vizsgálata | |
|
|
|
| Egy jármű teljes vezetékezése. | A mágneses térerősség a kábel körül és a karosszériában. [Kattints a képre az animáció megtekintéséhez.] |
|
| |
|
Oktató
|
További oktatók:
|
Contents
A feladat célja
A hallgató megismerje a végeselem-módszer főbb lépéseit, mint a modell előkészítése (geometria elkészítése vagy importálása), anyagparaméterek, peremfeltételek és gerjesztés megadása egy összetett feladat esetében. A példa betekintést ad a kábel vagy kábelkorbács elektromágneses vizsgálatába egy járműipari példán keresztül.
A feladat megoldásához szükséges ismeretek
- A végeselem-módszer lépései;
- A Maxwell-egyenletek teljes rendszerének ismerete (hullámegyenlet ismerete);
- Lineáris hálózatok alapjainak ismerete.
A feladat megoldásának lépései
Az ANSYS Electronics Desktop elindítását követően, nyissa meg a CableHarness_Example.aedt fájlt a File [math] \to [/math] Open menü segítségével.
Az ANSYS 2D Extractor, ANSYS HFSS és ANSYS Circuit használatához a Help menü és a YouTube-on fellelhető videók sok segítséget nyújtanak.
A feladat definiálása és az eredmények
Ebben az esetben az egész feladat beállításai már előre definiáltak. Ennek oka, hogy elkerüljük a hosszadalmas beállítást, mert a példa fő célja látni egy nagyfrekvenciás kábel hatását a jármű karosszériájára. Ennek a példának köszönhetően, a hallgatók látni fogják, milyen fontos egy kábel vagy kábelkorbács megfelelő elhelyezése a járművön belül. Itt csak a szimuláció felépítését tekintjük át.
A feladat három részre bontható:
- A kábel vizsgálata (ANSYS 2D Extractor);
- A kábel áramkörének összeállítása (ANSYS Circuit);
- és a karosszéria rádiófrekvenciás vizsgálata a benne elhelyezett kábellel együtt (ANSYS HFSS).
A szimuláció elindítása előtt és a futtatás közben, röviden átnézzük a feladat beállításait.
Azt fontos megjegyezni, hogy az első két példánál adaptív hálófinomítást alkalmaztunk. Azonban az időfüggő feladatoknál ez nem lehetséges, ezért itt is a hálózási műveletekkel kell megfelelő felbontást létrehozni a kellő pontosság eléréséhez.
A kábel parazita jelenségeinek vizsgálata (ANSYS 2D Extractor)
ANSYS 2D Extractor segítségével egy harmonikus analízist futtatunk le (ANSYS Q3D Extractor való a 3D-s feladatokra), hogy meghatározzuk az RLGC paramétereit (R - ellenállás, L - induktivitás, G - átvezetés, C - kapacitás) ennek a csatolt rendszernek.
Ahogy az ábrán látható, a kábel három érből áll, egy pozitív, egy negatív érből és a földelésből. Az egyes erek szigetelve vannak egymástól.
A kábelen haladó jel frekvenciája 300 MHz, a szimulációval kapott eredményeket pedig a következő táblázatok foglalják össze.
|
| ||||||||||||||||||
|
|
A kábelt meghajtó áramkör (ANSYS Circuit)
A földelést, ahogy a neve is mutatja földeljük, míg a másik két eret 50[math]\Omega[/math] impedanciával zárjuk le. Az ANSYS Circuit a kábel leírására a 2D Extractor szimulációból kapott parazita jellemzőket használja. Majd az áramköri szimulációval kapott eredményeket használja az ANSYS HFSS a szimuláció gerjesztéséhez.
A kábel két nem földelt erének gerjesztése szinuszos. A szinuszos jel amplitúdója 0,5V és a második ér 180 fokkal eltolt.
A karosszéria a kábellel (ANSYS HFSS)
ANSYS HFSS (High Frequency Structure Simulator) egy háromdimenziós elektromágneses szimulációs szoftver, a legkülönfélébb rádiófrekvenciás eszközök (antennák, radarrendszerek, kommunikációs rendszerekben található nagysebességű elektronikák, vezetést segítő rendszerek (ADAS), műholdak, integrált áramkörök és IoT eszközök) szimulációjára alkalmas.
A vizsgált példa egy nyitott feladatnak tekinthető, ezért a sugárzási permfeltételt (Radiation boundary condition) használjuk a külső felületeken. Majd erre az elrendezésre oldjuk meg a hullámegyenletet. A feladaton belül a jármű karosszériáját véges vezetőképességgel rendelkező felületként vesszük figyelembe és a gerjesztés a kábelből származó beeső tér.
A szimuláció eredményeként a karosszériában és a kábelen látható az elektromos és a mágneses térerősség. Mindkettő mennyiség jól mutatja a nagyfrekvenciás kábel hatását a járműben.
