Berechnung der Wirbelstromdichten und-kräfte in der Umgebung großer supraleitender Spulen für den magnetischen Einschluß bei der Kernfusion

Übersicht Um die Betriebssicherheit großer supraleitender Magnetsysteme für die Kernfusionsforschung zu gewährleisten, muß die im Magnetsystem gespeicherte Energie schnell entladen werden können. Durch die veränderlichen großvolumigen Magnetfelder werden in benachbarten leitfähigen Strukturen durch Induktion hohe Wirbelströme hervorgerufen. Durch sie treten dort elektromagnetische Kräfte. auf, die einzelne Komponenten mechanisch überlasten können. Zur Berechnung dieser Kräfte wurde eine einfache numerischanalytische Methode entwickelt, die im folgenden vorgestellt und mit Finite-Elemente-Verfahren verglichen wird.

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Calculation of eddy current densities and forces around large superconducting coils for nuclear fusion

Contents The reliable operation of the superconducting magnet systems used for the magnetic confinement in nuclear fusion research requires the ability of a fast discharge of the stored magnetic energy. The corresponding magnetic field variation gives rise to high eddy currents by inductive coupling with surrounding conductive components. The eddy current forces can lead to a mechanical overload of some of these components. A simple numerical-analytical method was developed in order to calculate these forces. This method is presented and compared with the Finite Element Method.

     

Wave propagation by the passage of two high-speed trains in a tunnel

A numerical simulation of unsteady compressible flow induced by two high-speed trains in oncoming traffic within a tunnel is presented. The computations were carried out by means of a second-order accurate Harten-Yee type upwind TVD scheme. In order to take the effect of friction into account, a source term is included in the governing flow equations. In the computation, moving boundary configurations were used to simulate the two trains passing through the tunnel. As geometrical configuration, the Einmalberg tunnel, where experimental data are available, was selected. The computational results agree reasonably well with their experimental counter-part. The waves interaction and the waves propagation process at the tunnel entrance and exit as well as within the tunnel are addressed. Finally, the influence on the transmitted waves at the tunnel exit portal and the variation of the negative pressure drop during the passage of the two trains are discussed.     

Hilfsmittel zum Auffinden einer ersten Gestalt beim methodischen Konstruieren: Gestaltbeeinflussung durch die Verwendung physikalischer Effekte

Zusammenfassung Ziel des Teilvorhabens, über das hier berichtet wird, was es, für eine Auswahl von physikalischen Effekten eine Zuordnung von gestaltbeeinflussenden Merkmalen auf sehr abstrakter Ebene zu erreichen und damit eine n?here Charakterisierung der Wirkfl?chen und Wirkr?ume zu erreichen die zur Umsetzung eines physikalischen Effektes notwendig sind. Die hieraus resultierenden Ergebnisse sind dem Abschlu?bericht zu entnehmen [1]. Weiterführende Themen, die basierend auf den vorliegenden Erkenntnissen bearbeitet werden, haben zum Ziel, die wesentlichen und entscheidenden Parameter einer Konstruktionsaufgabe zu erkennen und zukünftig zielgerichtet L?sungsvarianten zu erstellen, um somit für eine Neukonstruktion sinnvolle L?sungsfelder sehr frühzeitig abzugrenzen.     

Thermal post buckling behavior of rectangular antisymmetric cross-ply composite plates

Summary The thermal post buckling behavior of simply-supported, antisymmetric cross-ply plates with immovable edges is investigated in this paper. For this purpose, a one term approximation for the inplane and transverse displacements is assumed and Rayleigh-Ritz method is used to obtain the equations of equilibrium. The question, whether the true thermal buckling (bifurcation buckling under thermal loads) exists for such plates is also addressed to. The conditions under which the thermal buckling in the classical sense occurs are derived. It is shown that nonlinear bending stiffness for such plates is direction dependent, because of an extra quadratic nonlinear term in addition to the usual cubic nonlinear term in the governing equilibrium equation. Results are presented for various plate configurations.     

Beugung am Kegel elliptischen Querschnitts und die Sommerfeldsche Lösung des Halbebenenproblems

Übersicht In dieser Arbeit wird die Beugung am Kegel elliptischen Querschnitts behandelt. Wir leiten zwei Greensche Funktionen ab, die der Dirichlet- bzw. der Neumann-Bedingung auf dem Kegel genügen und die Ausstrahlungsbedingung erfüllen. Das Randwertproblem wird zurückgeführt auf die Lösung eines zweiparametrigen Eigenwertproblems mit zwei gekoppelten Laméschen Differentialgleichungen. Wir analysieren insbesondere die Beugung einer ebenen Welle an der sektorförmigen Fläche. Im Grenzfall eines Sektoröffnungswinkels von 180° gehen die Reihenentwicklungen unter Zuhilfenahme eines speziellen Gegenbauerschen Additionstheorems und einer erzeugenden Funktion für Besselfunktionen mit ganzzahligem und halbzahligem Index über in die Sommerfeldsche Lösung des Halbebenenproblems.

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Diffraction by an elliptic cone and Sommerfeld's half-plane solution

Contents In this article we examine the diffraction by an elliptic cone. We derive two Green's functions satisfying the Dirichlet-resp. Neumann-condition on the boundary of the cone. The boundary value problem is reduced to a two-parametric eigenvalue problem with two coupled Lamé equations. We analyse the diffraction of a plane wave by a plane angular sector. In the limiting case of a sector angle of 180° the series expansions pass — using a special form of Gegenbauer's addition theorem and the generating function for Bessel functions with integral and half-integral indices — into Sommerfeld's half-plane solution.

     

Betriebsmittelbezogene Lastmodellierung in Verteilungsnetzen

Übersicht Der Betriebszustand eines Verteilungsnetzes wird durch die Strombelastung aller Betriebsmittel beschrieben. Mit Hilfe einer statischen Estimationsmethode werden aus einzelnen Messungen und der Kenntnis der Verbrauchsdaten typische Verbraucherkurven (TVK) berechnet, die das elektrische Verhalten verschiedener Verbrauchergruppen widerspiegeln. Auf dieser Basis ist eine betriebsmittelbezogene Lastmodellierung an beliebigen Betriebsmitteln in Abhängigkeit der Verbraucherzusammensetzung unter Berücksichtigung externer Einflüsse wie der Temperatur möglich. Die so gewonnenen Belastungsverläufe erlauben eine Beschreibung des Netzzustands in den Verteilungsnetzen.

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Bus load modelling in distribution systems

Contents The operating state of a distribution system is determined by the bus load current. Based on individual substation measurements and the load composition typical load curves are calculated using statistical estimation theory. These typical load curves describe the electrical behaviour of the different load types (e.g. household, storage heating, commerce etc.). As soon as the typical load curves are determined it is possible to calculate the bus load current in any substation taking external influences such as temperature into consideration. The bus load current serve as load models which completely describe the operating state of the distribution system.