Difference between revisions of "Feladat"

From Maxwell
Jump to: navigation, search
(A mágnesszelep dugattyujára ható erő számítása végeselem-módszerrel)
(A mágnesszelep dugattyujára ható erő számítása végeselem-módszerrel)
Line 68: Line 68:
 
A feladat: meghatározni a mozgó részre ható erőt, annak megadott pozíciójában.
 
A feladat: meghatározni a mozgó részre ható erőt, annak megadott pozíciójában.
 
   
 
   
<math>C = \frac{2\cdot W_{\text{e}}}{U^{2}}</math>,
 
 
majd a töltést
 
 
<math>\rho = C\cdot U</math>
 
 
képlettel, ahol <math>U</math> a vezetők közötti potenciálkülönbség, <math>\rho</math> a töltés, <math>W_{\text{e}}</math> az elektromos energia.
 
 
''A töltést mindig <math>1\,\text{V}</math> gerjesztésre határozza meg!''
 
 
 
'''Elvégzendő feladatok'''
 
'''Elvégzendő feladatok'''
  
* A megadott paraméterek alapján elkészíteni a síkbeli (''planar'') feladat geometriáját a [http://www.femm.info/wiki/HomePage FEMM] vagy [http://www.agros2d.org/ Agros2D] szoftverek valamelyikében;
+
* A megadott paraméterek alapján elkészíteni a hengerszimmetrikus (''axisymmetric'') feladat geometriáját a [http://www.femm.info/wiki/HomePage FEMM] vagy [http://www.agros2d.org/ Agros2D] szoftverek valamelyikében;
 
* Az anyagtulajdonságok, a gerjesztés és a peremfeltételek megadása;  
 
* Az anyagtulajdonságok, a gerjesztés és a peremfeltételek megadása;  
 
* A FEM szimuláció futtatása;
 
* A FEM szimuláció futtatása;
* Az eredmények kiértékelése, ha a <math>z-</math>irányú hossza a feladatnak minden esetben <math>1\,\text{m}</math>.
+
* Az eredmények kiértékelése.
  
 
A [https://docs.google.com/spreadsheets/d/1mv7rsx6ODZOoSdl6ZZzk0bpnLxiJzT-SUmMuwxzpgK4/edit?usp=sharing táblázatban] található méretek jelentését az alábbi ábrák mutatják. A táblázatban a 2. oszlop jelöli a változat számát.
 
A [https://docs.google.com/spreadsheets/d/1mv7rsx6ODZOoSdl6ZZzk0bpnLxiJzT-SUmMuwxzpgK4/edit?usp=sharing táblázatban] található méretek jelentését az alábbi ábrák mutatják. A táblázatban a 2. oszlop jelöli a változat számát.

Revision as of 14:31, 11 September 2020

Feladat #1 - Sztatikus mágneses

Oktató

  • Marcsa Dániel (óraadó)
  • Előadás: -
  • Fogadóóra: egyeztetés alapján

További oktatók:

  • -
  • Fogadóóra: -.

A feladat célja

A hallgatók elsajátítsák az elektromágneses térszámítás alapjait, főbb lépéseit, valamint gyakorlatot szerezzen az eredmények kiértékelésében a FEMM vagy Agros2D szoftver segítségével. Ezen túl a nemzetközi elvárásoknak megfelelő Műszaki Jelentés (Technical Report) írásában is gyakorlatot szerezzen.

A feladat megoldásához szükséges ismeretek

  • A végeselem-módszer lépései;
  • A sztatikus mágneses térre vonatkozó elméleti ismeretek (anyagok definiálásához, gerjesztés és peremfeltétel megadásához);
  • A FEMM vagy Agros2D szoftver alapszintű kezelése.

A feladat

A feladat két részből áll, a szimulációból és az összefoglaló elkészítéséből.

Leadási határidő: 2020. október 02., 23:59
Leadás formája: A szimulációs fájlt (FEMM - *.fee; Agros2D - *.a2d) tömörítve (.zip formátumban).
Az összefoglalót PDF formátumban. A színes ábrákat úgy kell elkészíteni, hogy fekete-fehérben kinyomtatva is világos legyen a tartalmuk az olvasó számára.
Benyújtás nyelve: Magyar
Benyújtás helye: A Moodle rendszerben kiírt feladatnál.
Késői benyújtás: Minden megkezdett nap után 5% levonás az elért eredményből (azaz pl. 5 nap késés után 100%-os leadandóra már csak max. 100% - 5x5% = 75%-ot lehet szerezni).
Értékelés: 0 – 50% - Elégtelen (1)
51 – 60% - Elégséges (2)
61 – 70% - Közepes (3)
71 – 85% - Jó (4)
86 – 100% - Jeles (5)
A formai követelmények tekintetében az alábbi linken elérhető útmutatót/sablont kell használni.

Feladat I. része

A mágnesszelep dugattyujára ható erő számítása végeselem-módszerrel

A feladat geometriája és méretei.
A feladat geometriája és méretei.

A feladat hengerszimmetrikus a függőleges ([math]z[/math]) tengelyre, így ennek megfelelően kell elkészíteni a geometriát a megadott méretek szerint (lásd az ábrán). A kapott sorszám alapján a feladat geometriájának méreteit a következő táblázatban találja: Feladat #2 méretei.

A feladat: meghatározni a mozgó részre ható erőt, annak megadott pozíciójában.

Elvégzendő feladatok

  • A megadott paraméterek alapján elkészíteni a hengerszimmetrikus (axisymmetric) feladat geometriáját a FEMM vagy Agros2D szoftverek valamelyikében;
  • Az anyagtulajdonságok, a gerjesztés és a peremfeltételek megadása;
  • A FEM szimuláció futtatása;
  • Az eredmények kiértékelése.

A táblázatban található méretek jelentését az alábbi ábrák mutatják. A táblázatban a 2. oszlop jelöli a változat számát.

01 Microstrip.png

02 Edge CoupledMicrostrip.png

Feladat #1 - 1. változat. Feladat #1 - 2. változat.

03 EmbeddedMicrostrip.png

04 CoplanarWaveguide.png

Feladat #1 - 3. változat. Feladat #1 - 4. változat.

05 SymmetricStripline.png

06 AsymmetricStripline.png

Feladat #1 - 5. változat. Feladat #1 - 6. változat.

07 EdgeCoupledStripline.png

08 BroadsideCoupledStripline.png

Feladat #1 - 7. változat. Feladat #1 - 8. változat.

Szoftverek használatának bemutatása

Az 1. ábrán látható feladat megoldásán keresztül röviden bemutatom az előadáson és a önálló feladat során használandó szoftvereket. A feladathoz készült videók segítségével elsajátítható a feladat beállítása, a geometria rajzolása, az anyagtulajdonságok, a peremfeltételek és a gerjesztés megadása. Majd a megoldást követően a térváltozók megjelenítése és kapacitás valamint töltés meghatározása.

A mintdapéldához nincs a levegő berajzolva. Ennek méretei a videókban megtalálhatóak, de akár gyakorlásképpen ellenőrizhető, hogyan befolyásolja a kapacitás értékét (az eredményt) a lezárás mérete.

09 Mintafeladat.png

Ábra 1. - A mintapélda és geometriai méretei.
Az eredmények összehasonlítása.
Szoftver Maxwell 2D 2D Extractor FEMM Agros2D Analitikus - 1[1] Analitikus - 2[2]
Ismeretlenek száma (DoF) 64246 66268 124297 127727 - -
Végeselemek száma 33983 34382 247260 28416 - -
Polinom fokszáma Másodfokú Másodfokú Elsőfokú Harmadfokú - -
Kapacitás [pF] 96,729 96,763 97,136 96,74 127,9 93,040

Videók a szoftverek használatához

Feladat II. része

A műszaki jelentés elkészítése és leadása a Moodle rendszerben PDF formátumban.
A műszaki jelentés a következő linken elérhető: Műszaki jelentés.

Hivatkozások

  1. https://www.ee.ucl.ac.uk/~amoss/java/microstrip.htm
  2. https://www.emisoftware.com/calculator/microstrip-capacitance/