Autor: Jürgen Ulm

Numerische Lösung gewöhnlicher und partieller Differenzialgleichungen

Numerische Lösung gewöhnlicher und partieller Differenzialgleichungen von Ulm, Jürgen
Das Buch schließt eine Lücke, indem dieses die effiziente numerische Lösung von Differenzialgleichungen von physikalischen Effekten erklärt. Der Leser wird mit den entsprechenden mathematischen Grundlagen auf die numerische Lösung von Differenzialgleichungen vorbereitet. Differenzialgleichungen werden klassifiziert und jeweils Beispiele aus der Naturwissenschaft und Technik benannt und zugeordnet. Nach einer Einführung in die Momentenmethode (MOM) zur Lösung von Differenzialgleichungen wird die klassische Form der Galerkin-Methode als Sonderfall der MOM vorgestellt. Mit ihr erfolgt die Lösung ausgewählter Anwendungsbeispiele. Es schließt sich der Übergang zur 1D-FEM nach Galerkin an. Im Fortgang wird dem Leser die Finite-Differenzen-Methode (FDM) mittels bereits mit Galerkin-Methode gelösten Anwendungsbeispielen vorgestellt. Die Lösungen beider zuletzt genannten Methoden werden gegenübergestellt. Erforderliche mathematische Grundlagen - Differenzialgleichungen und Finite Elemente - Von der Momentenmethode zur Galerkin-Methode - Lösung der Gleichung dy/dx - y = 0 mit der Galerkin-Methode - Lösung physikalischer Bsp. DGL 1'ter und 2'ter Ordnung mit Galerkin-Methode - Einführung in die Finite-Differenzen-Methode - Anwendungen der FEM zur Produktentwicklung - Anwendung der FEM zur Produktoptimierung - MATLAB-Ergebnisse vs. COMSOL Multiphysics-Ergebnisse
Aktualisiert: 2023-06-15
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Numerische Lösung gewöhnlicher und partieller Differenzialgleichungen

Numerische Lösung gewöhnlicher und partieller Differenzialgleichungen von Ulm, Jürgen
Das Buch schließt eine Lücke, indem dieses die effiziente numerische Lösung von Differenzialgleichungen von physikalischen Effekten erklärt. Der Leser wird mit den entsprechenden mathematischen Grundlagen auf die numerische Lösung von Differenzialgleichungen vorbereitet. Differenzialgleichungen werden klassifiziert und jeweils Beispiele aus der Naturwissenschaft und Technik benannt und zugeordnet. Nach einer Einführung in die Momentenmethode (MOM) zur Lösung von Differenzialgleichungen wird die klassische Form der Galerkin-Methode als Sonderfall der MOM vorgestellt. Mit ihr erfolgt die Lösung ausgewählter Anwendungsbeispiele. Es schließt sich der Übergang zur 1D-FEM nach Galerkin an. Im Fortgang wird dem Leser die Finite-Differenzen-Methode (FDM) mittels bereits mit Galerkin-Methode gelösten Anwendungsbeispielen vorgestellt. Die Lösungen beider zuletzt genannten Methoden werden gegenübergestellt. Erforderliche mathematische Grundlagen - Differenzialgleichungen und Finite Elemente - Von der Momentenmethode zur Galerkin-Methode - Lösung der Gleichung dy/dx - y = 0 mit der Galerkin-Methode - Lösung physikalischer Bsp. DGL 1'ter und 2'ter Ordnung mit Galerkin-Methode - Einführung in die Finite-Differenzen-Methode - Anwendungen der FEM zur Produktentwicklung - Anwendung der FEM zur Produktoptimierung - MATLAB-Ergebnisse vs. COMSOL Multiphysics-Ergebnisse
Aktualisiert: 2023-06-05
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Kommutatormaschinen und geschaltete Reluktanzmaschinen

Kommutatormaschinen und geschaltete Reluktanzmaschinen von Ulm, Jürgen
Eine kompakte Einführung für alle Studierende der Elektrotechnik und Ingenieurswissenschaften. Das Buch führt mit Hilfe der physikalischen Grundlagen zur elektro-magneto-mechanischen Energiewandlung in die translatorischen und rotatorischen elektrischen Maschinen ein. Vertiefend behandelt wird die Kommutator- und die geschaltete Reluktanzmaschine. Die Gleichungen werden lückenlos hergeleitet. Das Buch eignet sich deshalb hervorragend zum Selbststudium.
Aktualisiert: 2023-06-02
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Mathematische Methoden der Elektrotechnik

Mathematische Methoden der Elektrotechnik von Ulm, Jürgen
Das Buch bietet eine praxisorientierte Einführung in die mathematischen Methoden der Elektrotechnik. Der Schwerpunkt liegt auf der Lösung von gewöhnlichen und partiellen Differenzialgleichungen mittels analytischer und numerischer Methoden. Dabei werden die analytischen Methoden den numerischen gegenübergestellt. Die Differenzialgleichungen wurden mit Blick auf die Problemstellungen der Elektrotechnik gewählt. Gezeigt wird, wie diese beispielsweise auch auf die Mechanik übertragen werden können. Zahlreiche Beispiele und Aufgaben mit ausgearbeiteten Lösungen erleichtern den Transfer des Wissens in die Anwendungen.
Aktualisiert: 2023-06-02
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Mathematische Methoden der Elektrotechnik

Mathematische Methoden der Elektrotechnik von Ulm, Jürgen
Das Buch bietet eine praxisorientierte Einführung in die mathematischen Methoden der Elektrotechnik. Der Schwerpunkt liegt auf der Lösung von gewöhnlichen und partiellen Differenzialgleichungen mittels analytischer und numerischer Methoden. Dabei werden die analytischen Methoden den numerischen gegenübergestellt. Die Differenzialgleichungen wurden mit Blick auf die Problemstellungen der Elektrotechnik gewählt. Gezeigt wird, wie diese beispielsweise auch auf die Mechanik übertragen werden können. Zahlreiche Beispiele und Aufgaben mit ausgearbeiteten Lösungen erleichtern den Transfer des Wissens in die Anwendungen.
Aktualisiert: 2023-06-02
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Mathematische Methoden der Elektrotechnik

Mathematische Methoden der Elektrotechnik von Ulm, Jürgen
Das Buch bietet eine praxisorientierte Einführung in die mathematischen Methoden der Elektrotechnik. Der Schwerpunkt liegt auf der Lösung von gewöhnlichen und partiellen Differenzialgleichungen mittels analytischer und numerischer Methoden. Dabei werden die analytischen Methoden den numerischen gegenübergestellt. Die Differenzialgleichungen wurden mit Blick auf die Problemstellungen der Elektrotechnik gewählt. Gezeigt wird, wie diese beispielsweise auch auf die Mechanik übertragen werden können. Zahlreiche Beispiele und Aufgaben mit ausgearbeiteten Lösungen erleichtern den Transfer des Wissens in die Anwendungen.
Aktualisiert: 2023-05-25
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Numerische Lösung gewöhnlicher und partieller Differenzialgleichungen

Numerische Lösung gewöhnlicher und partieller Differenzialgleichungen von Ulm, Jürgen
Das Buch schließt eine Lücke, indem dieses die effiziente numerische Lösung von Differenzialgleichungen von physikalischen Effekten erklärt. Der Leser wird mit den entsprechenden mathematischen Grundlagen auf die numerische Lösung von Differenzialgleichungen vorbereitet. Differenzialgleichungen werden klassifiziert und jeweils Beispiele aus der Naturwissenschaft und Technik benannt und zugeordnet. Nach einer Einführung in die Momentenmethode (MOM) zur Lösung von Differenzialgleichungen wird die klassische Form der Galerkin-Methode als Sonderfall der MOM vorgestellt. Mit ihr erfolgt die Lösung ausgewählter Anwendungsbeispiele. Es schließt sich der Übergang zur 1D-FEM nach Galerkin an. Im Fortgang wird dem Leser die Finite-Differenzen-Methode (FDM) mittels bereits mit Galerkin-Methode gelösten Anwendungsbeispielen vorgestellt. Die Lösungen beider zuletzt genannten Methoden werden gegenübergestellt. Erforderliche mathematische Grundlagen - Differenzialgleichungen und Finite Elemente - Von der Momentenmethode zur Galerkin-Methode - Lösung der Gleichung dy/dx - y = 0 mit der Galerkin-Methode - Lösung physikalischer Bsp. DGL 1'ter und 2'ter Ordnung mit Galerkin-Methode - Einführung in die Finite-Differenzen-Methode - Anwendungen der FEM zur Produktentwicklung - Anwendung der FEM zur Produktoptimierung - MATLAB-Ergebnisse vs. COMSOL Multiphysics-Ergebnisse
Aktualisiert: 2023-05-08
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Mathematische Methoden der Elektrotechnik

Mathematische Methoden der Elektrotechnik von Ulm, Jürgen
Das Buch bietet eine praxisorientierte Einführung in die mathematischen Methoden der Elektrotechnik. Der Schwerpunkt liegt auf der Lösung von gewöhnlichen und partiellen Differenzialgleichungen mittels analytischer und numerischer Methoden. Dabei werden die analytischen Methoden den numerischen gegenübergestellt. Die Differenzialgleichungen wurden mit Blick auf die Problemstellungen der Elektrotechnik gewählt. Gezeigt wird, wie diese beispielsweise auch auf die Mechanik übertragen werden können. Zahlreiche Beispiele und Aufgaben mit ausgearbeiteten Lösungen erleichtern den Transfer des Wissens in die Anwendungen.
Aktualisiert: 2023-05-02
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Mathematische Methoden der Elektrotechnik

Mathematische Methoden der Elektrotechnik von Ulm, Jürgen
Das Buch bietet eine praxisorientierte Einführung in die mathematischen Methoden der Elektrotechnik. Der Schwerpunkt liegt auf der Lösung von gewöhnlichen und partiellen Differenzialgleichungen mittels analytischer und numerischer Methoden. Dabei werden die analytischen Methoden den numerischen gegenübergestellt. Die Differenzialgleichungen wurden mit Blick auf die Problemstellungen der Elektrotechnik gewählt. Gezeigt wird, wie diese beispielsweise auch auf die Mechanik übertragen werden können. Zahlreiche Beispiele und Aufgaben mit ausgearbeiteten Lösungen erleichtern den Transfer des Wissens in die Anwendungen.
Aktualisiert: 2023-05-02
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Kommutatormaschinen und geschaltete Reluktanzmaschinen

Kommutatormaschinen und geschaltete Reluktanzmaschinen von Ulm, Jürgen
Eine kompakte Einführung für alle Studierende der Elektrotechnik und Ingenieurswissenschaften. Das Buch führt mit Hilfe der physikalischen Grundlagen zur elektro-magneto-mechanischen Energiewandlung in die translatorischen und rotatorischen elektrischen Maschinen ein. Vertiefend behandelt wird die Kommutator- und die geschaltete Reluktanzmaschine. Die Gleichungen werden lückenlos hergeleitet. Das Buch eignet sich deshalb hervorragend zum Selbststudium.
Aktualisiert: 2023-05-02
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Numerische Lösung gewöhnlicher und partieller Differenzialgleichungen

Numerische Lösung gewöhnlicher und partieller Differenzialgleichungen von Ulm, Jürgen
Das Buch schließt eine Lücke, indem dieses die effiziente numerische Lösung von Differenzialgleichungen von physikalischen Effekten erklärt. Der Leser wird mit den entsprechenden mathematischen Grundlagen auf die numerische Lösung von Differenzialgleichungen vorbereitet. Differenzialgleichungen werden klassifiziert und jeweils Beispiele aus der Naturwissenschaft und Technik benannt und zugeordnet. Nach einer Einführung in die Momentenmethode (MOM) zur Lösung von Differenzialgleichungen wird die klassische Form der Galerkin-Methode als Sonderfall der MOM vorgestellt. Mit ihr erfolgt die Lösung ausgewählter Anwendungsbeispiele. Es schließt sich der Übergang zur 1D-FEM nach Galerkin an. Im Fortgang wird dem Leser die Finite-Differenzen-Methode (FDM) mittels bereits mit Galerkin-Methode gelösten Anwendungsbeispielen vorgestellt. Die Lösungen beider zuletzt genannten Methoden werden gegenübergestellt. Erforderliche mathematische Grundlagen - Differenzialgleichungen und Finite Elemente - Von der Momentenmethode zur Galerkin-Methode - Lösung der Gleichung dy/dx - y = 0 mit der Galerkin-Methode - Lösung physikalischer Bsp. DGL 1'ter und 2'ter Ordnung mit Galerkin-Methode - Einführung in die Finite-Differenzen-Methode - Anwendungen der FEM zur Produktentwicklung - Anwendung der FEM zur Produktoptimierung - MATLAB-Ergebnisse vs. COMSOL Multiphysics-Ergebnisse
Aktualisiert: 2023-03-04
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Optimierung von schnellwirkenden elektromagnetischen Antrieben

Optimierung von schnellwirkenden elektromagnetischen Antrieben von Ulm, Jürgen
Die vorliegende Dissertation ist in den Analyse- und Syntheseprozess für technische Systeme einzuordnen. Im Rahmen eines neuen Konzepts zur Ladungswechsel-Steuerung, die Elektrohydraulische Ventilsteuerung (EHVS), werden Elektromagnetventile mit sehr kurzen Schaltzeiten benötigt. In der vorliegenden Arbeit wird das Steuergerät, der elektro-magneto-mechanische Energiewandler einschließlich der angekoppelten Mechanikkomponenten als System betrachtet, welches hinsichtlich der Positioniergenauigkeit des Gaswechselventils optimiert werden soll. Aufgrund der hohen dynamischen Anforderungen sind die Wechselwirkungen der im System integrierten Komponenten für die Gesamtfunktion entscheidend. Es wird die Entwicklung eines Modells beschrieben, welches die Simulation des technischen Systems ermöglicht. Um Schnittstellen gezielt betrachten zu können, findet die Implementierung des Modells auf einer gemeinsamen Simulations-Plattform statt. Das Simulationsmodell wird zur Entwicklung und Optimierung des technischen Systems eingesetzt. Zur Optimierung werden ausgewählte Parameter, welche die Dynamik beeinflussen, untersucht und quantifiziert. Basierend auf den Simulationsergebnissen werden hochdynamische Magnetventile entwickelt und auf ihre Dynamik hin überprüft. Abschließend wird ein Weg gezeigt, wie zukünftig technische Systeme optimiert werden können.
Aktualisiert: 2020-02-05
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