K-INFO
HU
EN
Belépés

Mágneses eszközök modellezése CAD rendszerekben

Modelling of Magnetic Devices in CAD Systems
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
Hatályosság vége:
Tantárgy neve (magyarul, angolul)
Mágneses eszközök modellezése CAD rendszerekben
Modelling of Magnetic Devices in CAD Systems
Tantárgykód BMEVIEV9331
Tantárgyjelleg
Képzési szint
Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)
Kurzustípus elmélet gyakorlat laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti) 4 0 0
jelleg (kapcsolt/önálló)
Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa vizsga
Tantárgy kreditértéke 5
Tantárgyfelelős
Dr. Iványi Miklósné
beosztás: egyetemi docens
elérhetőség: ivanyi@evt.bme.hu
Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység
Kar
Tantárgy weboldala
Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege
Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

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 domén szerkezet a mágnesezési folyamatban. A mágneses domének reverzíbilis és irreverzíbilis változásai, a domén falak elmozdulásának és elfordulásának elméletei. Termodinamikai és mechanikai jelenségek a mágnesezési folyamatokban. Anizotropia, a mágnesezési folyamatok dinamikus viselkedése, regenerálódás és öregedési folyamatok.

Mágneses hiszterézis karakterisztikák modellezési eljárásai.

Makroszkopikus viselkedés alapján történő leírás. Az analitikus függvényekkel adott stacionárius hiszterézis modellek összefoglalása. A dinamikus viselkedés analitikus szimulációja a Duhem és a Hudgdon modellekben. A mágnesezés sebességétől függő és független modellek felépítése. A Chua típusú hiszterézis modellek. Neurális hálózatok a hiszterézis karakterisztika modellezésében. A mágneses anyag statisztikus jellemzőkkel való leírása, a Preisach modell. A klasszikus és a módosított Preisach modell. A dinamikus és vektoriális hiszterézis karakterisztika realizálása. Az anyag mikrostruktúrájára épülő mágneses hiszterézis modellek. A Langevin-Weiss, Jiles-Atherton modell. A paraméterek meghatározása, a modell elemzése. A Stoner-Wohlfarth modell, az elemi domének karakterisztikájának modellje és az anyag makroszkopikus leírásának kapcsolata. Nanoszkopikus hiszterzéis modellek. Mikromágneses közelítések, Landau-Lipshitz egyenlet a mágneses anyagok koercitiv terének meghatározásában.

Mágneses anyagok karakterisztikájának mérése LabVIEW támogatással

A mágneses hiszterézis karakterisztika mérésére alklamas LabVIEW programcsomag megismerése és alklamazása a szimuláció során kialakított modell korrektségének igazolására. A szimulációs eljárások paramétereinek mérési adatok alapján való meghatározása.

A hiszterézis modellek a CAD rendszerben.

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.

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 és a modellek paramétereinek a mérési adatok alapján történő meghatározása. A tárgy célkitűzése a mágneses anyagok viselkedésének rövid összefoglalása, az anyag hiszterézis karakterisztikáját leíró modellek és szimulációs eljárások megismertetése, valódi mágneses eszközökön a hiszterézis karakterisztika paramétereinek mérési adatok alapján történő meghatározása, valamint azoknak a CAD rendszerekhez 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, a hiszterézis karakterisztika modern, a LabVIEW virtuális laboratóriumi feltételek mellett a mérési gyakorlatok megszerzésére és a fenti anyagok modern, a CAD tervező rendszerekhez illeszthető eljárásainak megismerésére és realizálására.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

4 óra/hét előadás, alkalmanként számítógépes bemutató és mérés

Tanulástámogató anyagok

Online források
l. Iványi, A.: Hysterézis Models in Computational Electromagnetics, Akadémiai Kiadó,; 1997; 2. Iványi A.: Magnetic Field Computation with R-functions, Akadémiai Kiadó, 1998.; 3. Cullity,B.C.: Introduction to magnetic Materials, Addison-Wesley, 1972.; 4. Chikazumi,S., Charap,S.H.: Physics of Magnetism, J. Wiley, 1964.; 5. Jiles, D.: Magnetism and Magnetic Materials, Chapman and Hall, 1991.; 6. Sokszorosított óravázlat, 1999.

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
Anyagismeret, Elektromágneses terek
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
Anyagismeret, Elektromágneses terek
Általános szabályok
Követelmények: a) Az aláírás feltétele: egy cikk feldolgozása és referátumának elkészítése. b) A vizsga szóbeli. c) Elővizsga nincs. Pótlási lehetőségek: Az aláírás a vizsgaidőszakban nem pótolható.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak
Ez a tárgy felvehető bármely más tárgy korábbi teljesítése esetén.
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.