OptiYummy - Benutzerbeiträge [de]

Software: SimX - Nadelantrieb - Aktordynamik - Wirbelstrom-Modell

2009-11-19T10:46:49Z

Marit Timmermann:

[[Software:_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik|↑]] <div align="center"> [[Software:_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik|←]] [[Software:_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_Wirbelstrom-Nennwertoptimierung|→]] </div> <div align="center">'''Wirbelstrom-Modell'''</div>

Wir erzeugen aus dem Modell '''''Etappe2a_xx.ism''''' eine '''Kopie ''Etappe2b_xx.ism''''', mit der wir weiterarbeiten:
* Das Modell soll die Bestwerte aus der Nennwert-Optimierung von Etappe2a erhalten.
* Wir überprüfen, ob das konfigurierte Modell das gewünschte Verhalten zeigt!

=== Vorbetrachtung ===

Wirbelströme entstehen durch Induktionsspannungen in elektrisch leitfähigen Materialien bei zeitlicher Änderung des sie durchdringenden magnetischen Flusses. Aus den Wirbelströmen resultiert entsprechend der [http://de.wikipedia.org/wiki/Lenzsche_Regel '''Lenzschen Regel'''] ein magnetisches Gegenfeld, welches das erzeugende Feld abschwächt:
* Infolge dieser Gegenwirkung wird die Feldänderung im Magnetkreis verzögert. Damit bewirken die Wirbelströme eine Ein- und Ausschaltverzögerung bei elektro-magnetischen Aktoren.
* Insbesondere bei schnellen Feldänderungen kommt zu einer Feldverdrängung im Eisen. Dadurch verringert sich die effektiv durchströmte Fläche, was den magnetischen Widerstand der Eisen-Elemente in Abhängigkeit von der Feldänderungsgeschwindigkeit erhöht.
* Die Wirbelströme bewirken über die ohmschen Verluste entlang ihrer Bahn eine Erwärmung des Eisenmaterials.

Mit sehr großem Berechnungsaufwand kann mit Finite-Element-Simulationen die Wirkunng der Wirbelströme innerhalb eines Magnetkreises detailliert untersuchen. Das ist innerhalb der System-Simulation mit Netzwerk-Modellen nur sehr eingeschränkt möglich!

Wir beschränken uns deshalb im Folgenden auf eine Nachbildung der Verzögerung der Feldänderung im Magnetkreis und die Auswirkung der Wirbelströme auf den Spulenstrom:
* Eine Messung des zeitlichen Verlaufs des Einschaltstroms an einem unbeweglichem Elektromagneten ergibt ohne Berücksichtigung der austeuerabhängigen Permeabilität qualitativ folgende Stromverläufe:<div align="center">[[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_wirbelstrom_einschaltmessung.gif| ]]</div>
* Der Enstrom '''I<sub>end</sub>''' wird bestimmt durch die verwendete Betriebsspannung '''U''' und dem ohmschen Widerstand '''R<sub>Cu</sub>''' des Spulendrahtes.
* Der Stromsprung '''I<sub>0</sub>''' resultiert aus dem praktisch sofort fließenden Wirbelstrom mit seinen ohmschen Verlusten in den Eisen-Elementen. Diese Verlustenergie '''EW=U·I<sub>0</sub>''' wird von der Spannungsquelle sofort bereitgestellt.
* Der Wert von '''I<sub>0</sub>''' liegt bei realen Magneten bezogen auf '''I<sub>end</sub>''' bei maximal 5 bis 10%, wenn der Magnetkreis massive Eisenabschnitte enthält. Verwendet man geblechte Eisenkreise, so liegt dieser Sprung unter 1% und ist im Mess-Signal häufig kaum erkennbar.

Wir werden unser Modell nun so umgestalten, dass wir den Wirbelstrom zumindest in einer ersten Näherung berücksichtigen.

'''''Wichtig:''''' <br>Um unseren bisherigen Bearbeitungszustand nicht zu zerstören, erzeugen wir aus ''Etappe2a_xx.ism'' eine Kopie '''''Etappe2b_xx.ism''''', mit der wir jetzt arbeiten. Wir können dann auch jederzeit die Auswirkung der zusätzlich berücksichtigten Effekte vergleichend analysieren!

=== Globaler Wirbelstrom-Ersatzwiderstand ===

Die einfachste Methode (welche wir '''nicht anwenden!'''), ist die Berücksichtigung des Wirbelstroms durch einen ohmschen Widerstand auf der elektrischen Seite des elektro-magnetischen Wandlers (Spule):<div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_wirbelstrom_el-widerstand.gif| ]] </div>
* Dieser ohmsche Widerstand '''R_Wirbel''' muss direkt parallel zu den widerstandslosen Windungen der Spule angeordnet werden. Dazu muss man im SimX-Spulenelement '''Rel=0''' setzen!
* Der ohmsche Widerstand '''R_Spule''' des Windungsdrahtes liegt dann als separates Element in Reihe zur Spannungsquelle.
* Besitzt man infolge von Messungen (oder aus Erfahrung) den Wert '''I<sub>0</sub>''' für den Stromsprung und kennt den Endwert '''I<sub>end</sub>''', so kann man daraus '''R_Wirbel''' berechnen:<div align="center"> '''R_Wirbel = R_Spule·(I<sub>end</sub>/I<sub>0</sub> - 1)''' </div>
* Beim Einschalten des Magneten kommt es mit diesem Modell zum Stromsprung I<sub>0</sub> und zu einer geringfügigen Verzögerung des Anzugsvorgangs, da an den Windungen der Spule weniger von der Betriebsspannung ankommt.
* Beim Abschalten ergibt sich die größte Auswirkung, indem der Abfallvorgang verzögert stattfindet. Der Wirbelstromwiderstand wirkt wie ein relativ kleiner Schutzwiderstand zur Begrenzung der Abschaltspannung. Dadurch benötigt der Abbau des Stromes eine längere Zeit und die Haltekraft bleibt länger erhalten!

Die Wirkung dieses globalen elektrischen Ersatzwiderstandes kann man auch auf die magnetische Seite des elektro-magnetischen Wandlers transformieren:<div align="center"> '''Rel_Fe = R_Wirbel/w_Spule²''' </div>
* Dieses Wirbelstrom-Element in der magnetischen Domäne entspricht einer Kurzschlusswindung um das zugehörige Eisen-Element '''Rm_Fe'''. Infolge der Flussänderungen im Eisen wird eine Spannung in dieser kurzgeschlossenen Windung induziert. Der ohmsche Widerstand entlang des sich ergebenden Strompfades bestimmt den Betrag des Wirbelstroms:<div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_wirbelstrom_wirbel_in_eisen.gif| ]] </div>
* Verwendet man obige Umrechnungsformel zwischen '''R_Wirbel''' und '''Re_Fe''', so ist das Verhalten beider Modelle identisch:<div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_wirbelstrom_mag-widerstand.gif| ]] </div>
* Das SimX-Spulenelement enthält nun wieder Windungszahl und ohmschen Widerstand des Drahtes.

=== Lokaler Wirbelstrom in jedem Eisen-Element ===

Auch die folgenden Betrachtungen führen wir noch ohne Veränderung unseres Modells durch:
* Enthält die Netzwerk-Struktur der magnetischen Domäne Verzweigungen des magnetischen Flusses, so beeinflussen die Wirbelströme entscheidend die Aufteilung des magnetischen Flusses. Das kann man sich sehr einfach durch Berücksichtigung des Spulenstreufeldes verdeutlichen:<div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_wirbelstrom_mit_streuung.gif| ]] </div>
* Das Streufeld der Spule ist ein Luftelement und besitzt unabhängig vom aktuellen Magnetfeld einen konstanten magnetischen Widerstand.
* Der Eisenabschnitt liegt in der Modellstruktur parallel. Bei schnellen Flussänderungen bewirkt das Wirbelstrom-Element ein Vergrößern des magnetischen Widerstandes dieses Flusszweiges. Der magnetische Fluss wird damit durch das Streufeld der Spule "gedrückt" und geht damit dem eigentlichen Arbeitskreis für diese Zeitspanne verloren.

Wir betrachten nun unsere Netzwerk-Struktur. Infolge der Teilung des Eisenkreises in ein "inneres" und ein "äußeres" Eisen-Element kommt es zu weiteren Auswirkungen des Wirbelstroms, wenn wir diesen in beiden Eisen-Elementen berücksichtigen:<div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_wirbelstrom_in_jedem_eisen.gif| ]] </div>
* Der Einschaltstromsprung wird nun verschliffen, so das der Wert I<sub>0</sub> nicht eindeutig ablesbar ist:<div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_wirbelstrom_einschaltmessung2.gif| ]] </div>
* Es kommt zu den bereits beschriebenen Verdrängungseffekten des Flusses vom äußeren Eisenabschnitt in die Spulenstreuung.

=== Modell-Erweitung (Wirbelstrom) ===

==== Geometrie-Element ====
* Wir konzentrieren alle Dimensionierungsberechnungen im Geometrie-Element, wie wir es bereits für einige Aspekte begonnen haben:
# Alle für die Dimensionierung benötigten Größen werden als Parameter bzw. Variable des Geometrie-Elements definiert.
# Die im Geometrie-Element definierten Größen stehen dann anderen Modell-Elementen als Parameter zu Verfügung.
* Die Spulen-Parameter für die Windungszahl und den elektrischen Widerstand definieren wir als Parameter '''w_Spule''' und '''R_Spule'''. Beide sind mit den richtigen Einheiten und als '''''Typ Real''''' zu definieren, obwohl die Windungszahl technisch nur ganzzahlige Werte annehmen kann!
* Windungszahl und Spulenwiderstand bleiben im weiteren Prozess der Magnet-Dimensionierung konstruktive Basis-Parameter, die nicht aus anderen Parametern berechnet werden.
* Im Spulen-Element nehmen wir dann Bezug auf ''Geometrie.w_Spule'' bzw. ''Geometrie.R_Spule''.

Der Wert des elektrischen Widerstands der Wirbelstrom-Bahn eines jeden Eisen-Abschnitts wird durch Geometrie und Material-Eigenschaften des Eisenkreises bestimmt. Prinzipiell könnte man die Parameter für Wirbelstrom-Elemente aus den Abmessungen und den Material-Kennwerten berechnen. Bisher wurden in der Literatur jedoch noch keine praktikablen Berechnungen zum Erreichen dieses Ziels gefunden. Deshalb wird hier ein sehr einfacher Ansatz gewählt:
* Wir gehen von der konstruktiven Randbedingung aus, dass der gesamte Eisenkreis aus gleichem Material besteht.
* Der Querschnitt entlang des magnetischen Flusses soll im gesamten Eisenkreis näherungsweise gleich groß bleiben. Wir nehmen vorläufig an, dass auch die geometrische Form des Querschnitts gleich bleibt, da die konkrete Geometrie des Magnetkreises noch unbekannt ist.
* Mit diesen Annahmen ist der elektrische Leitwert der effektiven Wirbelstrombahn eines Eisenelements nur noch proportional zu seiner Länge.
* Wir geben für die gesamte Eisenlänge einen Wirbelstromwiderstand '''Re_Eisen''' als Parameter vor. Den Wert dieses gesamten Wirbelstromwiderstandes legen wir so fest, dass der Stromsprung beim Einschalten vorhandene Messungen oder Erfahrungswerte widerspiegelt.
* Für einen Eisenabschnitt '''''Fe<sub>i</sub>''''' des Magnetkreises kann man den zugehörigen Wirbelstromwiderstand auf Grundlage seines Anteils an der Gesamtlänge berechnen:<div align="center"> '''Re_Fe<sub>i</sub>=Re_Eisen·L_Eisen / L_Fe<sub>i</sub>''' </div>
* Im Geometrie-Element werden die Zusammmenhänge wie folgt berücksichtigt:<div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_wirbelstrom_geometrie-element.gif| ]] </div>

==== Wirbelstrom-Element ====
[[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_wirbelstrom_image61x61.gif|right]]
In der ''SimulationX Student Edition'' kann nur ein Wirbelstrom-Element verwendet werden. In unserer Modellstruktur des Magnetkreises benötigen wir jedoch zwei Wirbelstrom-Elemente. Deshalb erzeugen wir uns im Modell mit dem ''TypeDesigner'' den lokalen Element-Typ '''''EddyCurrent''''':<div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_wirbelstrom-element_allgemein.gif| ]] </div>
Als Symbol der Größe 61x61 kann man obiges Bild verwenden, welches dem Symbol des SimulationX-Bibliothekselements entspricht.

Auch inhaltlich gestalten wir den lokalen Element-Typ dem Bibliothekselement nach:
* Es besitzt zwei magnetische Anschlüsse.
* Der magnetische Fluss '''Phi''' ist die Zustandsgröße des Elements. Diese benötigt einen Anfangswert '''Phi0''' für den Zeitpunkt ''tStart''.
* Ein Anfangswert wird als "normaler" Parameter definiert, erhält dann jedoch die Kennzeichnung '''Startwert''':<div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_wirbelstrom_phi0-startwert.gif| ]] </div>
* Die Zustandsgröße wird als "normale" Variable definiert, erhält dann jedoch den zuvor definierten Anfangswert zugewiesen:<div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_wirbelstrom_phi_mit_startwert.gif| ]] </div>
* Das Verhalten des Wirbelstrom-Elements ist sehr einfach im Gleichungsabschnitt zu definieren. Die sich entgegen der Flussänderung aufbauende magnetische Spannung ist proportional zur Flussänderungsgeschwindigkeit:<div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_wirbelstrom-element_verhalten.gif| ]] </div>
* Die Wirkung des Wirbelstrom-Elements ist umso größer, je kleiner der elektrische Widerstand ''Reddy'' der Wirbelstrombahn ist.

==== Modell-Struktur ====

'''''Achtung:''''' <br>
Bevor wir die Modell-Struktur um die Wirbelstrom-Elemente erweitern, frieren wir die simulierten Kurvenverläufe der bisherigen Optimal-Lösung im Signalfenster ein. Damit könen wir sehr einfach überprüfen, ob die Wirbelstrom-Elemente nach dem Einbau richtig funktionieren:<div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_wirbelstromlose_kurven_eingefroren.gif| ]] </div>
Wir benutzen in der ''Student Edition'' das verfügbare Wirbelstrom-Element aus der Bibliothek, da es effektiver rechnet als unsere eigene Definition. Nur für das noch fehlende Element nehmen wir unser eigenes:<div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_wirbelstrom-elemente_in_struktur.gif| ]] </div>
'''Modell-Konfiguration:'''
* Der Wirbelstromwiderstand '''''Reddy''''' jedes Eisenabschnitts erhält seinen zugehörigen Wert aus dem Geometrie-Element.
* Der Anfangswert des magnetischen Flusses '''''Phi0''''' ist in den Wirbelstrom-Elementen Null.
* Wir setzen zur Validierung des Modells vorläufig den Gesamt-Wirbelstromwiderstand '''''Geometrie.Re_Eisen''''' auf einen großen Wert, z.B. 1 MΩ. Damit fließt praktisch kein Wirbelstrom und der Antrieb müsste sich so verhalten, wie wir es in den eingefrorenen Signalverläufen archiviert haben.
* Leider ist der Solver nicht in der Lage, ohne weitere Maßnahmen diese neue Modellstruktur zu berechnen:
# In der Simulationssteuerung setzen wir die min. Rechenschrittweite auf '''dtMin=1e-12 s'''. Damit können auch sehr schnelle Änderungen von Zustandsgrößen (Fluss und Strom) noch hinreichend genau berechnet werden.
# Freigabe der Anfangswerte des Stroms ''i0'' und des Flusses ''Phi0'' in der Spule: <div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_wirbelstrom_spulenanfangswerte.gif| ]] </div> Damit kann der Solver für den Zeitpunkt ''tStart'' die korrekten Anfangswerte berechnen, denn der Strom in der Spule beginnt infolge des Wirbelstromes nicht mehr bei Null!
* Die Signalverläufe müssen mit diesen Einstellungen exakt deckungsgleich zur Simulation ohne Wirbelstrom-Elemente sein.

==== Wirkung des Wirbelstroms ====

Nachdem unser Modell mit "unwirksamen" Wirbelstrom-Elementen funktioniert, wollen wir untersuchen, in welcher Größenordnung der Wirbelstromwiderstand praktisch liegen wird:
* Wir verringern den Wirbelstromwiderstand soweit, bis man "mit gesundem Menschenverstand" eine minimale Wirkung im Modellverhalten erkennt:<div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_wirbelstrom-einfluss_erkennbar.gif| ]] </div>
* Die Wirkung des implementierten Wirbelstromeffekts äußert sich hierbei in einer leichten Verzögerung des Abfallvorgangs. Der Stromsprung beim Einschalten liegt unter 1 mA und ist praktisch nicht erkennbar.
* '''''Hinweis:''''' Wir merken uns die Größenordnung des Wirbelstromwiderstands, der zu einem merklichen Effekt führt.
* Als nächstes wollen wir den unteren Grenzwert für den Wirbelstromwiderstand abschätzen. Dazu verringern wir ihn soweit, bis der Stromsprung nach dem Einschalten ungefähr 10% vom maximal zulässigen Spulenstrom beträgt. Das sind 0.15 A bei einem zulässigen Strom von 1.5 A:<div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_wirbelstrom-einfluss_max.gif| ]] </div>
* Trotz der Änderung des Stromverlaufs beim Einschalten, ist die Auswirkung auf den Anzugsvorgang kaum erkennbar. Die Ursache liegt in der vereinfachten Modellierung des Wirbelstroms. Die Feldverdrängung innerhalb des Eisenquerschnitts wird damit nicht nachgebildet. Somit wirkt im Modell jetzt ein größerer effektiver Eisenquerschnitt als in der Realität.
* Nicht zu übersehen ist hingegen die Auswirkung auf den Abschaltvorgang. Der Kraftabbau verläuft verzögert und es dauert relativ lange, bevor die Rückholfeder den Anker zurückbewegen kann. Die optimale Dimensionierung des Antriebs wird unter Berücksichtigung dieses Wirbelstromeffekts zu veränderten Parametern führen.
* Im Zoom erkennt man deutlich, dass der Stromsprung "abgerundet" ist, wie wir es auf Grund der Modellstruktur erwartet haben:<div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_wirbelstrom-sprung_gerundet.gif| ]] </div>

Ausgehend von den optimalen Parametern der ''Etappe2a'' werden wir im nächsten Schritt unter Berücksichtigung des Wirbelstroms eine erneute Nennwert-Optimierung vornehmen.

<div align="center"> [[Software:_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik|←]] [[Software:_SimX_-_Nadelantrieb_-_Aktordynamik_-_Wirbelstrom-Nennwertoptimierung|→]] </div>

Software: CAD - Tutorial - Inventor

2009-11-12T17:17:13Z

Marit Timmermann:

[[Software:_CAD_-_Tutorial|↑]] <div align="center"> [[Software:_CAD_-_Tutorial|←]] [[Software:_CAD_-_Tutorial_-_Bauteil|→]] </div>
<div align="center"> '''Einführung in Autodesk Inventor''' </div>

Leider wird man insbesondere in der CAD-Ausbildung immer wieder mit der Frage konfrontiert, warum man ausgerechnet das Programm X benutzt, wo doch "überall" das Programm Y im Einsatz ist. Kaum ein Mensch käme auf die Idee, die gleiche Frage in Hinblick auf die in der Fahrschule verwendete Automarke zu stellen!

Die [http://de.wikipedia.org/wiki/Liste_von_CAD-Programmen Liste verfügbarer CAD-Systeme] ist lang und sicher immer unvollständig. Im Rahmen der studentischen Ausbildung wurden folgende Randbedingungen zum Herausfiltern eines geeigneten CAD-Programms angewandt. Dabei spielte auch der Aspekt einer breitenwirksamen Nutzbarkeit der Übungsunterlagen eine Rolle:
# Freie Verfügbarkeit für Studenten, Schüler u.a. Interessenten über einen hinreichend langen Zeitraum
# Parametrische 3D-Körpermodelle (Geometrie, Material, Abhängigkeiten)
# Vertreter des Mainstreams moderner CAD-Modellierungstechnologie
# Schnittstellen zum Daten- und Modellaustausch
# Schneller Einstieg für Anfänger

Damit reduzierte sich das Spektrum nutzbarer CAD-Programme schon beträchtlich. Die langjährige Erfahrung in der Ausbildung zeigte, dass Autodesk Inventor bisher eine gute Wahl war. Es besitzt alles, was ein modernes CAD-"Fahrzeug" besitzen muss. Und so fällt auch der eventuell erforderliche Umstieg auf ein anderes modernes CAD-System nicht viel schwerer, als der Umstieg auf eine andere Auto-Marke.

=== Software und Installation ===

Seit einigen Jahren bemüht sich Autodesk mit großem Aufwand um einen engen Kontakt zum Ingenieurnachwuchs. Schüler und Studenten können kostenlos auf eine breite Produktpalette zugreifen, die auch ''Autodesk Inventor Professional'' in der jeweils aktuellen Version umfasst. Voraussetzung ist eine Registrierung beim Internetportal [http://www.students.autodesk.de '''www.students.autodesk.de''']:
* Besitzt man eine eMail-Adresse, die einen als Angehörigen einer Hochschule oder Schule ausweist, so kann man diese für die Anmeldung verwenden.
* Anderenfalls muss man laut Anleitung einen Ausbildungsnachweis einsenden.
* Die gewünschte Software kann man als registrierter Nutzer herunterladen. Da der Download-Umfang sehr groß ist, sollte man nach Möglichkeit auf z.B. von Kommilitonen bereits heruntergeladene Installationsdateien zurückgreifen und nur eine individuelle Serien-Nummer anfordern:
** Die Aktivierung einer Studenten-Lizenz funktioniert nur mit der Installationsdatei der Studenten-Lizenz. Die Verwendung der angeforderten Serien-Nummer mit anderen Installationsquellen ist nicht möglich!
** Besitzt man noch keine Installationsdatei für eine Studenten-Lizenz, so sollte man nicht die direkte Installation aus dem Internet nutzen (mit einer install.exe von wenigen kByte), sondern den Download manuell durchführen. Die Datei ist über 2 GByte groß und kann laut Angabe von Autodesk nicht mit dem Internet-Explorer geladen werden. Man sollte z.B. Firefox verwenden.

Die Installation der Version 2010 des Inventors verläuft wesentlich einfacher, als in den Vorgänger-Versionen:
* '''''Achtung:''''' Inventor 2010 funktioniert lt. Systemvoraussetzungen wahrscheinlich '''nicht unter der Windows XP Home-Edition!'''
* Die Installationsdatei ''AutoCAD_Inventor_2010_Student_Version_German_Win_32bit.exe'' kann man in einem Ordner auf der Festplatte ablegen.
* Nach dem Start dieser exe-Datei wird etwas irreführend nach dem ''Destination Folder'' für die Installation gefragt. In diesem Ordner wird nach Betätigen des Install-Buttons durch Entpacken der exe-Datei die Ordnerstruktur für die eigentliche Installationsquelle erzeugt. In der Wurzel liegt das Programm ''Setup.exe'', welches nach erfolgreichem Entpacken automatisch startet.
* Es öffnet sich nach einer Weile ein Dialog-Fenster, in welchem man über '''Produkte installieren''' die Standardinstallation auf der Arbeitsstation aktiviert.
* Für das Bearbeiten der Übungskomplexe und für einfache Konstruktionen genügen die Produkte '''Autodesk Inventor''' und die '''Inhaltscenter-Bibliotheken''' (Normteile).
* Die angezeigten Lizenzbedingungen sollte man sorgfältig lesen, insbesondere die Abschnitte zur Beschränkung der Laufzeit auf 1 Jahr und die Markierung der erzeugten Dateien, welche die kommerzielle Verwendung verhindern sollen!
* Möchte man das Produkt nutzen, muss man diese Bedingungen akzeptieren und danach seine korrekten Produkt- und Benutzerdaten eingeben (individuelle Serien-Nr. und Produktschlüssel).
* Danach kommt man zur individuellen Konfiguration der gewählten Produkte ''Inventor'' und ''Inhaltscenter''. Hier sollte man einen Blick in die Konfiguration werfen.
* '''Inventor:'''
# Voreinstellungen (Beibehalten)
# Symbolfarbthema (Geschmackssache, aber gelb etwas markanter)
# Inhalt Inventor Desktop (Beibehalten, da man als Einzelnutzer die Normteile auf dem eigenen PC installieren sollte)
# Installationstyp (Standard ist sicher ausreichend)
# Servicepack (sollte man einbeziehen, falls von Autodesk bereitgestellt)
* '''Inhaltscenter-Bibliotheken:'''
# Die Studenten-Lizenz stellt nur ISO-Normteile zur Verfügung
# Diese sollten im angebenen Pfad für alle Nutzer des PC installiert werden

Nach Abschluss der Konfiguration kann man das '''Installieren''' starten:
* Zusätzlich zu den gewählten Produkten werden zuvor noch erforderliche Programm-Komponenten installiert (z.B. Microsoft Visual C++ 2008, DirectX 9.0 Runtime und DWG TruView).
* Nach dem Fertigstellen der Installation muss man einen Neustart des PC veranlassen, bevor man den Inventor starten kann.

Für viele Konstruktionen benötigt man Normteile aus der nicht mitgelieferten DIN-Bibliothek, diese muss man separat herunterladen und installieren:
* Auf dem Portal [http://www.students.autodesk.de www.students.autodesk.de] einloggen (Registrierung s. oben).
* Unter ''Software Downloads'' im Abschnitt ''Autodesk Inventor Professional'' auf '''Download Inventor Content Libraries''' klicken und auf der folgenden Seite die gewünschte Bibliothek herunterladen (hier ''DIN'').
** Falls sich statt der Auswahlseite eine andere Seite öffnet, im Browser zurückgehen und die Zahl merken, die in der Adressleiste direkt auf ''students'' folgt. Nun wieder dem Link auf die Bibliotheksdateien folgen und die Zahl in der Adressleiste durch die auf der vorhergegangenen Seite ersetzen. Jetzt müsste es funktionieren.
* Nach dem Entpacken der Bibliotheksdatei muss diese in den richtigen Ordner verschoben werden, damit Autodesk mit den Dateien arbeiten kann. Diesen Ordner findet man im Inventor unter '''''Extras - Anwendungsoptionen''''', dann unter der Registerkarte '''''Inhaltscenter''''' als '''''Speicherort für Bibliotheken'''''. Nach Verschiebung in diesen Ordner und Neustart des Inventors sind die installierten Normteile verfügbar.

Nach dem ersten Start des Inventor erscheint ein Hinweis, dass man 30 Tage Zeit hat für die Registrierung und Aktivierung.

'''Die Produkt-Aktivierung''' funktioniert am einfachsten bei Internet-Anbindung:
* Anhand der PC-Hardware (wahrscheinlich auf Basis der MAC-Adresse des ersten Netzwerk-Adapters) wird automatisch ein Anforderungscode generiert und zusammen mit den Produktdaten angezeigt.
* '''Aktivierungscode erhalten''' ist als erste Option mittels '''Weiter''' auszuführen.
* Falls dort die Anmeldung mit dem Studenten-Login aus irgend welchen Gründen nicht funktioniert, so hat sich folgende Vorgehensweise bewährt:
** Man beginnt erneut mit der Produktaktivierung.
** Diesmal nutzt man nicht den Weiter-Button, sondern den Link auf http://www.autodesk.com/register unter "Sie können einen Aktivierungscode auch unter folgendem Link erhalten".
** Dort wird das Studenten-Login ebenfalls nicht funktionieren.
** Man muss unter einem neuen Benutzernamen ein neues Login anlegen, was wahrscheinlich problemlos funktioniert.
** Nach Eingabe von Serien-Nummer und Anforderungscode erhält man den Aktivierungscode und wird beglückwünscht zum Kauf des Produkts (obwohl es sich um eine kostenlose Version für Lehrzwecke handelt!).
* '''Aktivierungscode eingeben''' führt dann die Aktivierung des Inventors zum erfolgreichen Ende.

=== Blick auf die Benutzeroberfläche ===

Man muss auch auf moderner PC-Hardware einige Geduld aufbringen, bis nach dem Start von Autodesk Inventor die Benutzeroberfläche erscheint. ''Autodesk Inventor'' verwendet seit der Version 2010 eine [http://office.microsoft.com/de-de/help/HA100898951031.aspx '''Multifunktionsleiste'''], wie sie z.B. auch im ''Microsoft Office 2007'' erstmalig eingeführt wurde:
<div align="center"> [[Bild:Software_CAD_-_Tutorial_-_Einleitung_-_Benutzeroberflaeche_Start.jpg| ]] </div>
Die Multifunktionsleiste '''MFL''' ersetzt weitestgehend alle Menüs und Symbolleisten außer die Kontextmenüs. Die Software-Ergonomen haben sich zur Gestaltung dieser Multifunktionsleiste sicher tiefgründige Gedanken gemacht:
* Die MFL soll dem Nutzer helfen, schnell die für eine Aufgabe notwendigen Befehle zu finden. Deshalb werden Befehle in logischen Gruppen strukturiert, die unter Registerkarten zusammengefasst sind.
* Jede Registerkarte bezieht sich auf eine Art von Aktivität (z. B. Erste Schritte mit dem Inventor, Ansichten konfigurieren, Skizzieren, ...).
* Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit werden viele Registerkarten nur bei Bedarf angezeigt. Hat man mehrere CAD-Dateien gleichzeitig geöffnet, so ändert sich der Inhalt der MFL in Abhängigkeit vom aktiven Fenster und der darin ausgeführten Aktivität.
* Der Nutzer kann den Inhalt der MFL individuell modifizieren.
*
Da der Mensch auf Grund seiner geistigen Fähigkeiten sehr anpassungsfähig ist, wird er Laufe der Zeit auch lernen, Prozesse über Multifunktionsleisten zu steuern. Insbesondere da es sich andeutet, dass diese Form der Bedienoberfläche das inzwischen klassische Hauptmenü mit den zusätzlichen Werkzeugleisten in den nächsten Jahren verdrängen wird.

[[Bild:Software_CAD_-_Tutorial_-_Einleitung_-_Menue-Browser.gif|right]]
[[Bild:Software_CAD_-_Tutorial_-_Einleitung_-_Menue-Browser-Button.gif| ]]

Die Funktionen des klassischen Dateimenüs sind über den Button für den Menü-Browser erreichbar.
* Im Menü-Browser hat man Zugriff auf die zuletzt und aktuell geöffneten Dokumente:
<div align="center"> [[Bild:Software_CAD_-_Tutorial_-_Einleitung_-_Menue-Browser_Letzte_Dok.gif| ]] [[Bild:Software_CAD_-_Tutorial_-_Einleitung_-_Menue-Browser_Offene_Dok.gif| ]] </div>
* Außerdem kann man über den Optionen-Button die Konfiguration der Anwendungsoptionen aufrufen.

Rechts neben dem Button des Menü-Browsers befindet sich der Schnellzugriff-Werkzeugkasten:
<div align="center"> [[Bild:Software_CAD_-_Tutorial_-_Einleitung_-_Schnellzugriff-Werkzeugkasten.gif| ]] </div>
* Die verfügbaren Befehle wechseln in Abhängigkeit vom aktuellen Bearbeitungszustand.
* Man kann die enthaltenen Befehle individuell anpassen.

In der MFL-Register-Karte '''''Erste Schritte''''' kann man eine '''''MFL-Einführung''''' aktivieren:
* In diesem Video werden die neuen Funktionen im Vergleich zur bisherigen Menü- und Werkzeugleisten-Struktur erläutert.
* Als Einsteiger versteht man zwar nicht, um was es im Detail geht, aber man sieht mal die MFL in Aktion.

Die Funktionalität der MFL wird sich relativ einfach im Verlaufe der einzelnen Übungskomplexe dieses Tutorials erschließen (Learning by Doing).

'''''Hinweis:'''''
* Man kann über '''''MFL-Extras-Anwendungsoptionen-(Farbe)''''' den '''''Benutzeroberflächenstil''''' auf die '''''Klassische Benutzeroberfläche''''' mit Menüs umschalten, wie sie in der Version 2009 von Autodesk Inventor zum Einsatz kam.
* Das sollte man als Einsteiger vermeiden, da der Umstieg auf die MFL-Struktur irgendwann sowieso erforderlich ist!

<div align="center"> [[Software:_CAD_-_Tutorial|←]] [[Software:_CAD_-_Tutorial_-_Bauteil|→]] </div>