Software: FEMM - Elektrostatik - Material und Properties: Unterschied zwischen den Versionen
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* In den unterschiedlichen FEM-Systemen wird man mit unterschiedlichen Begriffshierarchien konfrontiert. | * In den unterschiedlichen FEM-Systemen wird man mit unterschiedlichen Begriffshierarchien konfrontiert. | ||
* In Programmen wie ANSYS | * In Programmen wie [https://www.ansys.com/de-DE '''ANSYS'''] steht "''Property''" für eine Kombination aus "''Material und Element-Typ''", denn in diesen allgemein gehaltenen Systemen kann man verschiedene Element-Typen in einem Modell verwenden. | ||
* Im FEMM-Programm gibt es nur Dreieck-Elemente, wobei man sich durch die Wahl des Problems für den planaren oder axialsymmetrischen Element-Typ entscheidet. | * Im FEMM-Programm gibt es nur Dreieck-Elemente, wobei man sich durch die Wahl des Problems für den planaren oder axialsymmetrischen Element-Typ entscheidet. [[Bild:Software_FEMM_-_Elektrostatik_materialbibliothek.gif|right]] | ||
* In FEMM werden Materialien geometrischen Bereichen zugeordnet (was ja nicht unlogisch ist!). Bei der Vernetzung erhalten die Elemente die Material-Eigenschaften ihres Bereiches. | * In FEMM werden Materialien geometrischen Bereichen zugeordnet (was ja nicht unlogisch ist!). Bei der Vernetzung erhalten die Elemente die Material-Eigenschaften ihres Bereiches. | ||
* In FEMM steht "Property" allgemein für die "Eigenschaft der konkreten Objektklasse" (Material, Randbedingung, Koordinaten-Punkt, Leiterbereich, Außenbereich, Material-Bibliothek). Der Begriff wird also in seiner "natürlichen" Bedeutung verwendet (was ja auch nicht unlogisch ist!). | * In FEMM steht "''Property''" allgemein für die "''Eigenschaft der konkreten Objektklasse''" (Material, Randbedingung, Koordinaten-Punkt, Leiterbereich, Außenbereich, Material-Bibliothek). Der Begriff wird also in seiner "natürlichen" Bedeutung verwendet (was ja auch nicht unlogisch ist!). | ||
'''1. Modell-Material definieren:''' | '''1. Modell-Material definieren:''' | ||
* In elektrostatischen Modellen definiert man nur die Materialien der Nichtleiter. | * In elektrostatischen FEMM-Modellen definiert man nur die Materialien der Nichtleiter. | ||
* Die benötigten Materialien müssen innerhalb des Modells als "Model Materials" definiert werden. | * Die benötigten Materialien müssen innerhalb des Modells als "Model Materials" definiert werden. | ||
* Soweit wie möglich, sollte man diese Materialien der Materialbibliothek entnehmen ('''''Properties | * Soweit wie möglich, sollte man diese Materialien der Materialbibliothek entnehmen ('''''Properties > Materials Library'''''). | ||
* Mittels "Drag and Drop" kann man die Materialien aus der Bibliothek in das Modell kopieren. Leider finden wir darin nur die "Luft". | * Mittels "Drag and Drop" kann man die Materialien aus der Bibliothek in das Modell kopieren. Leider finden wir darin nur die "Luft". [[Bild:Software_FEMM_-_Elektrostatik_properties_materials.gif|right]] | ||
* Zusätzliche Materialien kann man mittels '''''Properties | * Zusätzliche Materialien kann man mittels '''''Properties > Materials''''' definieren. | ||
** Nach Wahl des Material-Namens kann man vorhandene Modell-Materialien Löschen oder mit anderen Eigenschaften versehen. | ** Nach Wahl des Material-Namens kann man vorhandene Modell-Materialien Löschen oder mit anderen Eigenschaften versehen. | ||
** Add Property bietet die Möglichkeit, den Namen und die Kenngrößen für ein neues Material einzugeben. | ** '''''Add Property''''' bietet die Möglichkeit, den Namen und die Kenngrößen für ein neues Material einzugeben. | ||
** IFR4-Laminiat besitzt unabhängig von der Richtung eine relative Dielektrizitätskonstante von 4,7. | ** IFR4-Laminiat besitzt unabhängig von der Richtung eine relative Dielektrizitätskonstante von 4,7. | ||
** Das Material soll keine eigene Ladungsdichte besitzen. | ** Das Material soll keine eigene Ladungsdichte besitzen. | ||
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* Dort zieht man z.B. das FR4-Laminat aus den Modell Materialien per "Drag and Drop" in die Library Materials. | * Dort zieht man z.B. das FR4-Laminat aus den Modell Materialien per "Drag and Drop" in die Library Materials. | ||
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** Dann funktioniert auch das Löschen von Materialien aus der Bibliothek mittels <Entf>-Taste. | ** Dann funktioniert auch das Löschen von Materialien aus der Bibliothek mittels <Entf>-Taste. | ||
** Die Material-Bibliothek muss sich im selben Ordner befinden wie das FEMM-Programm und muss für die Elektrostatik statlib.dat heißen. Ansonsten findet FEMM die Bibliothek nicht! | ** Die Material-Bibliothek muss sich im selben Ordner befinden wie das FEMM-Programm und muss für die Elektrostatik '''statlib.dat''' heißen. Ansonsten findet FEMM die Bibliothek nicht! | ||
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* Das Material wird als Blocktyp zugewiesen. | * Das Material wird als Blocktyp zugewiesen. | ||
* Zusätzlich kann man angeben, wie dieser Bereich zu vernetzen ist. Wir lassen vorläufig den Netzgenerator "Triangle" die Maschengröße automatisch wählen. | * Zusätzlich kann man angeben, wie dieser Bereich zu vernetzen ist. Wir lassen vorläufig den Netzgenerator "Triangle" die Maschengröße automatisch wählen. | ||
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Aktuelle Version vom 18. Mai 2021, 09:41 Uhr
Material und Properties
Hinweise:
- In den unterschiedlichen FEM-Systemen wird man mit unterschiedlichen Begriffshierarchien konfrontiert.
- In Programmen wie ANSYS steht "Property" für eine Kombination aus "Material und Element-Typ", denn in diesen allgemein gehaltenen Systemen kann man verschiedene Element-Typen in einem Modell verwenden.
- Im FEMM-Programm gibt es nur Dreieck-Elemente, wobei man sich durch die Wahl des Problems für den planaren oder axialsymmetrischen Element-Typ entscheidet.
- In FEMM werden Materialien geometrischen Bereichen zugeordnet (was ja nicht unlogisch ist!). Bei der Vernetzung erhalten die Elemente die Material-Eigenschaften ihres Bereiches.
- In FEMM steht "Property" allgemein für die "Eigenschaft der konkreten Objektklasse" (Material, Randbedingung, Koordinaten-Punkt, Leiterbereich, Außenbereich, Material-Bibliothek). Der Begriff wird also in seiner "natürlichen" Bedeutung verwendet (was ja auch nicht unlogisch ist!).
1. Modell-Material definieren:
- In elektrostatischen FEMM-Modellen definiert man nur die Materialien der Nichtleiter.
- Die benötigten Materialien müssen innerhalb des Modells als "Model Materials" definiert werden.
- Soweit wie möglich, sollte man diese Materialien der Materialbibliothek entnehmen (Properties > Materials Library).
- Mittels "Drag and Drop" kann man die Materialien aus der Bibliothek in das Modell kopieren. Leider finden wir darin nur die "Luft".
- Zusätzliche Materialien kann man mittels Properties > Materials definieren.
- Nach Wahl des Material-Namens kann man vorhandene Modell-Materialien Löschen oder mit anderen Eigenschaften versehen.
- Add Property bietet die Möglichkeit, den Namen und die Kenngrößen für ein neues Material einzugeben.
- IFR4-Laminiat besitzt unabhängig von der Richtung eine relative Dielektrizitätskonstante von 4,7.
- Das Material soll keine eigene Ladungsdichte besitzen.
2. Material-Bibliothek bearbeiten:
- Es ist ein Kinderspiel, die zusätzlich definierten Materialien in die Material-Bibliothek einzuspeichern.
- Man öffnet wieder die Material-Bibliothek (Properties > Materials Library).
- Dort zieht man z.B. das FR4-Laminat aus den Modell Materialien per "Drag and Drop" in die Library Materials.
- Achtung:
- Die Materialbibliotheken werden als .DAT-Files im Ordner ..\FEMMxx\BIN\ gespeichert. Das Ändern dieser Dateien funktioniert natürlich nur mit den erforderlichen Schreibrechten!
- Dann funktioniert auch das Löschen von Materialien aus der Bibliothek mittels <Entf>-Taste.
- Die Material-Bibliothek muss sich im selben Ordner befinden wie das FEMM-Programm und muss für die Elektrostatik statlib.dat heißen. Ansonsten findet FEMM die Bibliothek nicht!
- Die unterschiedlichen, nicht leitenden Bereiche der Geometrie müssen mit Block Labels gekennzeichnet werden.
- Nur über diese Block Labels kann man dann die Bereiche mit Material-Eigenschaften versehen.
- Mit der linken Maustaste platzieren wir in jeden durch Linien begrenzten Bereich einen Block Label.
- Anfänglich haben die Labels noch keinen Namen und keine Eigenschaften (außer ihre Position):
4. Materialeigenschaften zuweisen:
- Nach Auswahl eines Blocklabels (mittels rechter Maustaste) gelangt man mittels der <Leertaste> zu den Eigenschaften des ausgewählten Blocks.
- Das Material wird als Blocktyp zugewiesen.
- Zusätzlich kann man angeben, wie dieser Bereich zu vernetzen ist. Wir lassen vorläufig den Netzgenerator "Triangle" die Maschengröße automatisch wählen.