Products Solutions Services Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts Parametrische Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts durch Kopplung von COMSOL und optiSLang mit MATLAB Folie 1 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 Endress+Hauser Flowtec AG Das Stammhaus in Reinach und die Divisionen in: seit 1977 Cernay 1715 Mitarbeiter Entwicklung und Produktion von Durchflussmessgeräten nach dem Coriolis-, Vortex, Ultraschall, Magnetisch-Induktiven und dem Thermischen Prinzip Aurangabad Reinach Itatiba Folie 2 22.04.2015 Christof Huber Greenwood Suzhou Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 Product Portfolio Endress+Hauser Flowtec AG 2-line Display Promass push buttons 4-line Display Touch Control Promag Neue Transmitter Promass 200 Promag 200 Prosonic 200 Prowirl 200 Promass 100 Prosonic Promag 800 Prowirl Promag 400 t-mass Folie 3 22.04.2015 t-mass 150 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 Coriolis-Massedurchflussmessung Produktübersicht Promass Promass 80 Promass 83 Promass 200 Promass 100 Folie 4 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 Coriolis-Messprinzip t Qm fR Folie 5 22.04.2015 Christof Huber ~ Qm fR ~ t = Qm = = fR = t = Phasendifferenz Massestrom Dichte Referenzfrequenz Temperatur (°C) Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 Ausgangslage, Motivation • Bei der Auslegung von Coriolis Durchflusssensoren setzen wir bei E+H Flowtec seit über 15 Jahren auf Simulation und parametrische Optimierung • Historisch wurde als FEM-Software hauptsächlich ANSYS eingesetzt • Für die Multiparameter-Optimierung benutzen wir seit einigen Jahren die Optimierungssoftware optiSLang • COMSOL erfreut sich in letzter Zeit immer grösserer Beliebtheit und wird in der Sensorentwicklung vermehrt eingesetzt • Ein Nachteil von COMSOL ist, dass die Optimierung nicht gleich gut integriert ist wie in ANSYS mit „optiSLang inside ANSYS Workbench“ • In meiner Präsentation werde ich zeigen wie mit einem Umweg über Matlab auch COMSOL mit optiSLang genutzt werden kann Folie 6 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 Parametrisierte Optimierung bei E+H Flowtec Der Optimierungsprozess Parametrisches Modell CAD oder Design Modeler: CAD-System Geometrische Dimensionen optiSlang Geometrie FEM-Modell: Simulation Randbedingungen, Kräfte, Massen, Material Eigenschaften etc. Folie 7 22.04.2015 Dimensionen Optimierungsstrategie Automatische ParameterDefinition und Austausch Input-Param. optiSLang Output-Param. Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 optiSLang inside ANSYS Workbench Folie 8 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 Vorgehen Modellvorbereitung mit FEM über COMSOL COMSOL MATLAB Parametrisches FEM Modell erstellen und testen COMSOL Modell als MATLAB-File speichern optiSLang Optimierungsprojekt aufsetzten mit MATLAB Optimierungskript Folie 9 22.04.2015 Optimierungs-Skript schreiben Christof Huber MATLAB ModelFile bearbeiten Beliebige MATLAB Funktionen mit COMSOL als Blackbox hinzufügen Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 Parametrisches COMSOL Modell erstellen und testen COMSOL Parametrisches FEM Modell erstellen und testen Folie 10 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 Parametrisches COMSOL Modell erstellen und testen Folie 11 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 Parametrisches COMSOL Modell erstellen und testen Folie 12 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 COMSOL Modell als MATLAB - File speichern COMSOL Parametrisches FEM Modell erstellen und testen Folie 13 22.04.2015 COMSOL Modell als MATLAB -File speichern Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 COMSOL Modell bereinigen (File -> Compact History) Folie 14 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 COMSOL Modell als MATLAB - File speichern Folie 15 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 COMSOL mit MATLAB nutzen COMSOL MATLAB Parametrisches FEM Modell erstellen und testen COMSOL Modell als MATLAB-File speichern MATLAB ModelFile bearbeiten Beliebige MATLAB Funktionen mit COMSOL als Blackbox hinzufügen Folie 16 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 COMSOL mit MATLAB starten • Um COMSOL mit MATLAB zu nutzten, öffnet man einen COMSOL server und den MATLAB Desktop • Beide Programme laufen auf dem selben Computer, der COMSOL Desktop wird nicht geöffnet • Alle COMSOL Befehle lassen sich über spezielle MATLAB Befehle steuern (COMSOL API syntax) • Zur einfacheren Bedienung stehen auch COMSOL Wrapper Funktionen zur Verfügung : • mphstart : Connect MATLAB to a COMSOL server • mphglobal : Evaluate global quantities • mphplot : Render a plot group in a figure window Folie 17 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 Parametrisches COMSOL Modell in MATLAB API syntax Folie 18 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 Parametrisches COMSOL Modell in MATLAB API syntax Folie 20 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 MATLAB-Funktionen hinzufügen Folie 21 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 MATLAB-Funktionen hinzufügen Folie 22 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 Optimierungs-Skript schreiben COMSOL MATLAB Parametrisches FEM Modell erstellen und testen COMSOL Modell als MATLAB-File speichern Optimierungs-Skript schreiben Folie 23 22.04.2015 Christof Huber MATLAB ModelFile bearbeiten Beliebige MATLAB Funktionen mit COMSOL als Blackbox hinzufügen Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 Script File zur Kopplung von MATLAB mit optiSLang Folie 24 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 Script File zur Kopplung von MATLAB mit optiSLang Folie 25 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 Optimierungsprojekt aufsetzen COMSOL MATLAB Parametrisches FEM Modell erstellen und testen COMSOL Modell als MATLAB-File speichern optiSLang Optimierungsprojekt aufsetzten mit MATLAB Optimierungskript Folie 26 22.04.2015 Optimierungs-Skript schreiben Christof Huber MATLAB-File bearbeiten Beliebige MATLAB Funktionen mit COMSOL als Blackbox hinzufügen Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 optiSLang Optimierungsprojekt aufsetzen Folie 27 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 Optimierungsablauf COMSOL server optiSLang (Live Link for MATLAB) Optimierungsstrategie FEM Modell parametrisch Übergabe von Parameterset an MATLAB Rückgabe der verarbeitenten Resultate an Optislang MATLAB startet COMSOL server im Hintergrund COMSOL liefert BerechnungsResultate MATLAB COMSOL Modell als Skript (mph Befehle) COMSOL wird als Blackbox im Hintergrund (COMSOL server) verwendet Folie 28 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 optiSLang - Optimierungsprojekt Folie 29 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 optiSLang - Sensitivitätsanalyse Folie 30 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 optiSLang - Optimierung Folie 31 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 COMSOL - Rechnerische Verifikation Folie 32 22.04.2015 Christof Huber Optimierung eines Coriolis Durchfluss Messgeräts - VPE Symposium 2015 Prototyp – Messtechnische Verifikation Folie 33 22.04.2015 Christof Huber Products Solutions Fragen? Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Folie 34 22.04.2015 Christof Huber Services
© Copyright 2024 ExpyDoc
