Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik FEM - Elektrotechnik


von Student (Gast)


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Hallo,

ich möchte mich gerne in die FEM-Berechnungen in der Elektrotechnik 
auseinandersetzen.

Immer wieder lese ich hauptsächlich von 2 Programmen:

Ansys und Maxwell.


Meine Frage lautet:

Kennt ihr ein super Buch, dass einen guten EInstieg mit erst mal 
einfachen Beispielen (am besten nur elektrotechnische Beispiele) 
erklärt?


Dann die zweite Frage:

Welches Programm wird mehr in der Industrie verwendet, Ansys oder 
Maxwell?

Komme an beiden ran, da wir in der Uni für beide Lizenzen haben.

von jetzt (Gast)


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Es gibt noch andere. Was soll den gerechnet werden ? Die 
Einarbeitungszeit kann Monate betragen. Heisst, du kannst einen Monat 
verpuffen, und etwas falsch machen. Vielleicht merkst du den Fehler 
dann, vielleicht auch nicht.

Was soll ein Buch ? Es werden die Maxwell Gleichungen geloest. Da ist 
nichts spezielles dran.

von jetzt (Gast)


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Es gibt Buecher wie : Ich, Gott und die FEM auf Maxwell angewandt. Oder 
so. Die sind dann eher schwierig zu lesen. Und fuer dich eher unnuetz.

von Nils P. (ert)


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Elektrotechnik oder Elektromagnetismus?

Nehme mal an du meinst Elektromagnetimus. Schau dir mal FEMM an, hat 
eine gute Doku. Kann aber nur 2D bzw achssymetrische Probleme berechnen. 
Reicht aber oft aus

Maxwell und Ansys können beide alles und beide nichts. :-)

Ich persönlich würde heute mit Ansys neu einsteigen, aber nur weil mir 
Maxwell auf Nerv geht. Die Versionen sind (waren) überhaupt nicht 
kompatibel zueinander. In der Zeit in der ich damit gearbeitet habe kam 
quasi stündlich eine neue Version raus. Kp wie das heute ist... -.-

Gruß
Ert

: Bearbeitet durch User
von Student (Gast)


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Na Elektromagnetismus.

ICh würde berechnen und aber auch sehr gerne mir visuell Feldverläufe 
bzw. Flussverläufe anzeiegn lassen.

ISt das mit Ansys auch möglich?

Was wird in der Praxis eher eingesetzt ? Maxwell oder Ansys?

von Georg (Gast)


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Student schrieb:
> Na Elektromagnetismus.

Vielleicht suchst du ja falsch, in der Elektronik spricht man selten von 
FEM, sondern von Fieldsolvern, die sind an vielen Stellen im Einsatz. 
Aber wenn du eh auf die beiden genannten Programme beschränkt bist 
spielt das keine Rolle. Ausserdem sind weitaus die meisten Fieldsolver 
nur Bestandteil eines Programms, z.B. zur Berechnung von Leiterbahnen.

Georg

von May be (Gast)


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HFSS

von jetzt (Gast)


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>Ausserdem sind weitaus die meisten Fieldsolver nur Bestandteil eines Programms, 
z.B. zur Berechnung von Leiterbahnen.

Das waeren dann die Spielzeuge, die regelbasiert arbeiten und Werte aus 
einer Tabelle eintragen. Du glaubst ja nicht wirklich, dass es einen 
richtigen Field solver fuer kleines Geld inkludiert in einem Package 
gibt.

Ich kenn einen Fieldsolver, der Leiterplatten ab Gerber kann, und zwar 
ohne Einschraenkungen. Was geschieht, wenn unter der Leiterbahn die GND 
Flaeche fehlt, oder unterbrochen ist? Was geschieht bei stueckweise 
parallelen Leiterbahnen? USW. Dieses Tool kostet dann 15kEuro. Pro Jahr.

von Georg (Gast)


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jetzt schrieb:
> Das waeren dann die Spielzeuge, die regelbasiert arbeiten

So ein Blödsinn, ein Field Solver ist ein Field Solver und keine 
Software, die Näherungsformeln für Microstrip usw. berechnet. Von 
kleinem Geld war auch nicht die Rede. Da ich mit beidem arbeite, ist mir 
der Unterschied völlig klar, im Gegensatz zu dir. Unterschiede bei 
Fieldsolvern bestehen eher darin, ob man wie bei Leiterbahnen mit 2D 
auskommt oder 3D braucht wie etwa bei Steckverbindern. Für 2D braucht 
man keine 15 kEuro.

jetzt schrieb:
> Was geschieht, wenn unter der Leiterbahn die GND
> Flaeche fehlt, oder unterbrochen ist?

Anfängerfragen. Jedem Profi ist klar dass er das beachten muss, auch 
ganz ohne Field Solver.

Georg

von M. K. (sylaina)


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Also wenn man sich FEM mal anschauen will kann ich auch flexpde 
empfehlen. Ist vor allem daher gut, da man auc den genauen Rechenweg 
vorgeben kann (ganz im Gegensatz zu Ansys wo man nur vermuten kann)

von Christoph Keppler (Gast)


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Es gibt das was von Thomas Westermann ..einfach mal googlen. Der hat ein 
sehr gutes und einfach zu verstehendes Buch zum Thema FEM/FDM 
geschrieben mit Beispielen und Übungen für Ansys

von Hmm (Gast)


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>>jetzt schrieb:
>> Was geschieht, wenn unter der Leiterbahn die GND
>> Flaeche fehlt, oder unterbrochen ist?

>Anfängerfragen. Jedem Profi ist klar dass er das beachten muss, auch
>ganz ohne Field Solver.

Ach ja. Also du hast eine Stripline schaltung und dann soll noch eine 
striplinebasierte Antenne ran. Dh unten der GND weg. Wie rechnet man den 
Uebergang, wie weit weg darf die Antenne parallel zum GND laufen ? Mit 
einem 2D Tool soll das machbar sein ?

von Georg (Gast)


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Hmm schrieb:
> wie weit weg darf die Antenne parallel zum GND laufen ? Mit
> einem 2D Tool soll das machbar sein ?

Das habe ich nicht behauptet (ja wer lesen kann...), sondern dass man 
für 2D keine 15 kEUR ausgeben muss, für viele Konfigurationen gibts im 
Netz kostenlose Kalkulatoren. Für ein 3D-Problem braucht man halt eine 
3D-Version, das ist eine triviale Erkenntnis.

Dass ich eine GND-Fläche unter einem Wellenleiter nicht unterbrechen 
darf, weiss ich auch ganz ohne Fieldsolver, es wäre unsinniger Overkill 
dafür einen anzuwerfen. Das weiss einfach jeder, der mit HS zu tun hat. 
Selbst für die Frage, warum das so ist, brauche ich keinen. Das macht 
man sich einmal klar und das reicht für den Rest des Lebens.

Georg

von Hmm (Gast)


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Obige Aussage war, dass es 3D Fieldsolver fuer teurs Geld gibt, und 
Spielzeuge, die auch Teil eines Packetes sein koennen.
Ja, man sollte den GND auf eine Leiterplatte immer durchgaengig haben. 
Meistens ist es ja nicht tragisch wenn man ihn mal unterbricht. Falls es 
nun doch einmal interessant sein wuerde, gibt es Fieldsolver, die das 
koennen.

Eine Mobiltelephonleiterplatte ist sowas, genau sowas, das mit einem 3D 
Solver gerschnet wird. Denn man hat 800MHz, 900MHz, 1800MHz, 1900MHz, 
2.4GHz und allenfalls 5GHz auf einer Leiterplatte, zusammen mit einem 
2.3GHz Quadcore Controller. Da kann der Adler auch am Boden bleiben.

Und nein, es gibt viele Anwendungen von 3D Fieldsolvern, die nicht 
offensichtlich sind, aber trotzdem gemacht werden.

von Student (Gast)


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Hallo, ist es möglich mit Ansys sich Feldverläufe grafisch anzeigen zu 
lassen ?

Wenn ich ein Stück Eisen in eine Spule einbringe, würden mich gerne die 
Feldverläufe interessieren, wie die Feldlinien verlaufen, ist das 
möglich?

Kann mich mir ggfs. auch Zahlenwerte ausgeben lassen?

von Student (Gast)


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Student schrieb:
> Hallo, ist es möglich mit Ansys sich Feldverläufe grafisch
> anzeigen zu lassen ?
>
> Wenn ich ein Stück Eisen in eine Spule einbringe, würden mich gerne die
> Feldverläufe interessieren, wie die Feldlinien verlaufen, ist das
> möglich?
>
> Kann mich mir ggfs. auch Zahlenwerte ausgeben lassen?

Keiner kennt sich aus ?

von may be (Gast)


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Ernsthaft? Google Bildersuche 'Ansys Mawell' dann zb
http://www.cadfem.de/produkte/ansys/multiphysik-und-systemsimulation.html

oder so

http://www.kem.de/simulation/-/article/30599594/37779089/Der-Strom-der-Thermik/art_co_INSTANCE_0000/maximized/

Aber derartige Plots sind normalerweise der letzte Schritt und etwas für 
PowerPoint.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ist das das oben genannte Buch: ISBN 9783642054600
"Modellbildung und Simulation: Mit einer Einführung in ANSYS"
Thomas Westermann, Springer 2010

Bei der Suche kam auch noch ISBN 9783446435667 aber da wird Ansys FEM 
für "strukturmechanische Simulationen" eingesetzt. Anscheinend ist die 
meiste Literatur mit "FEM" im Titel nicht für die Elektrotechnik 
geschrieben.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Da ich gestern sowieso in der Hochschulbibliothek verbeischauen wollte, 
und der "Westermann" vorhanden war, hab ich es kurzerhand ausgeliehen.
Immerhin, auch elektrodynamische Fallbeispiele kommen vor, sind aber 
ziemlich knapp.
http://www.home.hs-karlsruhe.de/~weth0002/buecher/simulation/start.htm
die Webseite zum Buch, mit Inhaltsverzeichnis.

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