Magneettisten vetovoimien yhteisvaikutuksen laskentataulukko
Halonen, Kimmo (2016)
Oulun ammattikorkeakoulu
2016
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2016060812406
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2016060812406
Tiivistelmä
Työssä kehitettiin Excel-pohjainen magneettisten vetovoimien yhteisvaikutuksen laskentatyökalu Ginolis Oy:lle. Tavoitteena oli hallita Excel-laskentataulukolla
useiden magneettisten voimien yhteisvaikutus palettiin, jonka liikuttaminen ja paikoittaminen toteutetaan neodyymikestomagneeteilla. Laskentataulukon tarkoituksena on helpottaa suunnittelijoiden työtä, kun suunnitellaan erilaisia neodyymikestomagneetteihin perustuvia sovelluksia.
Kehitystyö toteutettiin projektiluonteisesti. Työ aloitettiin selvittämällä, miten voidaan laskea magneettien välisiä voimia. Työssä päätettiin käyttää elementtimenetelmää, koska työhön sopivia laskentaohjelmistoja oli ilmaiseksi käytettävissä ja laskukaavojen hyödyntäminen olisi vaatinut ohjelmointia. Työstä laadittiin projektisuunnitelma, jossa projektin toteutus jaettiin karkeasti simulointiin ja simulointitulosten käsittelyyn, Excel-taulukon tekemiseen ja testaukseen. Laskentataulukon käytännön toimivuuden testaaminen jäi toteutumatta opinnäytetyössä.
Opinnäytetyön tuloksena saatiin yksinkertainen laskentatyökalu magneettisten vetovoimien yhteisvaikutuksen laskemiseen. Laskentatyökalussa magneettisten voimien yhteisvaikutukset lasketaan elementtimenetelmällä lasketuista sama-akselisten ja samahalkaisijaisten magneettien välisistä vetovoimista. Magnetismia ei pystytä hallitsemaan yksinkertaisessa laskentatyökalussa, joten luotettaviin tarkasteluihin tarvitaan oikein tehtyjä elementtimenetelmään perustuvia simulaatioita.
useiden magneettisten voimien yhteisvaikutus palettiin, jonka liikuttaminen ja paikoittaminen toteutetaan neodyymikestomagneeteilla. Laskentataulukon tarkoituksena on helpottaa suunnittelijoiden työtä, kun suunnitellaan erilaisia neodyymikestomagneetteihin perustuvia sovelluksia.
Kehitystyö toteutettiin projektiluonteisesti. Työ aloitettiin selvittämällä, miten voidaan laskea magneettien välisiä voimia. Työssä päätettiin käyttää elementtimenetelmää, koska työhön sopivia laskentaohjelmistoja oli ilmaiseksi käytettävissä ja laskukaavojen hyödyntäminen olisi vaatinut ohjelmointia. Työstä laadittiin projektisuunnitelma, jossa projektin toteutus jaettiin karkeasti simulointiin ja simulointitulosten käsittelyyn, Excel-taulukon tekemiseen ja testaukseen. Laskentataulukon käytännön toimivuuden testaaminen jäi toteutumatta opinnäytetyössä.
Opinnäytetyön tuloksena saatiin yksinkertainen laskentatyökalu magneettisten vetovoimien yhteisvaikutuksen laskemiseen. Laskentatyökalussa magneettisten voimien yhteisvaikutukset lasketaan elementtimenetelmällä lasketuista sama-akselisten ja samahalkaisijaisten magneettien välisistä vetovoimista. Magnetismia ei pystytä hallitsemaan yksinkertaisessa laskentatyökalussa, joten luotettaviin tarkasteluihin tarvitaan oikein tehtyjä elementtimenetelmään perustuvia simulaatioita.