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Auch außerhalb Mitteleuropas ist CADFEM aktiv. Mit eigenen Gesellschaften und Beteiligungen an hochspezialisierten CAE-Firmen in Europa, USA, Asien und Nordafrika.

CADFEM esocaet steht für fundierte Weiterbildung im Bereich Computer Aided Engineering. Vom Seminar bis zum Masterstudiengang. Upgrade your work, upgrade your life.

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Multiphysik des Induktionserwärmens

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​Kochkurs für Simulanten – vom Induktionsherd bis zur allgemeinen Induktionserwärmung

​Die Geometrie der Induktoren sowie der gesamte Parameterraum des induktiven Erwärmungsprozesses stellen eine Optimierungsaufgabe für Techniker dar, die hervorragend durch Simulation gelöst werden kann. Im Rahmen dieses Seminars werden prozessspezifische Grundlagen der elektromagnetischen und thermischen FEM-Modellierung mit ANSYS vermittelt und anhand von bidirektional gekoppelten Beispielen simuliert. Die Behandlung von relevanten Nichtlinearitäten und technologische Verbesserungshinweise für Ihren Induktionsprozess runden das Seminar ab.

ZIELGRUPPE

​Das Seminar richtet sich an Anwender der Induktionserwärmung, die ihren Prozess verstehen, verbessern und die Entwicklungszeit für künftige Prozesse verkürzen möchten.

IHR NUTZEN

  • ​Einblick in die nichtlineare Wechselstromanalyse
  • Grundlagen einer Temperaturfeldsimulation
  • Möglichkeiten der bidirektionalen Kopplung zur Berücksichtigung der relevanten Nichtlinearitäten und Temperaturabhängigkeiten
  • Tipps und Tricks zur Verbesserung Ihres Prozesses – das Potenzial kann direkt anhand der Simulation abgeschätzt werden
  • Schaffung von Grundlagen zur Analyse von Induktionshärteprozessen

Agenda

Tag 1

Die drei Grundzutaten der Induktionserwärmung und ihre Vermengung

M1: Grundlagen der elektromagnetischen Simulation für Induktionserwärmung

  • ​Wo finden wir die Maxwellschen Gleichungen in ANSYS Maxwell wieder?
  • Herangehensweise an die Diskretisierung - Erzeugung finiter Elemente
  • Harmonischer Löser für nicht-lineare Materialien
  • Essentielles Preprozessing in ANSYS Maxwell
  • Auswertung von induzierten Wirbelströmen und Wärmequelldichten
  • Übung: Induktive Stromübertragung einer Leiterschleife auf ein Blech

M2: Grundlagen der thermischen Simulation für Induktionserwärmung

  • ​Die Wärmeleitungsgleichung im Zusammenhang der Induktionserwärmung
  • Herangehensweise an die Diskretisierung mit ANSYS Mechanical
  • Essentielles Preprozessing in ANSYS Mechanical
  • Parameterabhängigkeit von Lasten und Randbedingungen
  • Lasten und Randbedingungen aus externen Quellen
  • Übung: Ortsabhängiger Wärmeübergangskoeffizien

M3: Grundlagen der Materialien

  • ​Nichtlinearität der BH-Kennlinie
  • Thermische Abhängigkeit der physikalischen Größen
  • Implementierung der Abhängigkeiten in Maxwell und Mechanical
  • Einfluss auf die Vernetzungseinstellungen
  • Analyse von Skin- und Proximity-Effekt bei verschiedenen Materialien
  • Abbildung einer schnellen Rotation durch Anisotropie
  • Übung: Einseitige Induktive Erwärmung eines schnell rotierenden Zylinders

M4: Bidirektionale Kopplung von Elektromagnetik und Thermik

  • ​Verknüpfung der Physiken über die Workbench
  • Lastauftrag im Mechanical
  • Verwendung des Feedback-Iterator für stationären Zustand
  • Übung: Induktive Erwärmung eines Kochtopfes

Tag 2

Induktionsprozesse mit Simulation vorauslegen, steuern und auswerten

M5: Analyse eines transienten Aufheizprozesses

  • ​Verwendung des Feedback-Iterator für stationären Zustand
  • Verwendung von APDL-Skripten zur Berechnung eines Aufheizprozesses
  • Übung: Induktive Randschichterwärmung eines Zahnrades

M6: Kopplung von Thermik mit Strukturmechanik

  • ​Möglichkeiten der Lastübertragung auf strukturmechanische Analyse
  • Einwegekopplung (schwache oder sequentielle Kopplung)
  • Übertragung von Lasten und Randbedingungen zwischen verschiedenen Netzen
  • Thermisch-mechanische Analysen - thermische Dehnungen
  • Demobeispiel: Elektro-thermisch-mechanische Analyse der Erwärmung eines verpressten Steckers durch Stromfluss

M7: Technologische Verbesserung des Induktionsprozesses – Tipps und Tricks

  • ​Was sind Feldführungselemente?
  • Die Wahl der richtigen Frequenz
  • Energiesparen durch Einsatz einer hohen Leistung – wie kann das passen?
  • Übung: Verbesserung der Effizienz durch Feldführungselemente
  • Übung: Erzwungener Proximity-Effekt zur Beeinflussung des Erwärmungsbereichs

M8: Fragen und Antworten

  • ​Offene Fragen
  • Eigene Modelle
  • Ausblick auf erweiterte Möglichkeiten mit APDL-Erweiterungen
  • Ausblick auf Auslegung der Induktionserwärmung mit AIM
  • Übung: Stationäre induktive Erwärmung eines Zylinders durch einwindigen Induktor mit AIM

ERGÄNZENDE VERANSTALTUNGEN