Rechnergestützte Modellbildung physikalisch-technischer Systeme:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2002
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Fortschritt-Berichte VDI
Reihe 8, Meß-, Steuerungs- und Regelungstechnik ; 945 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XII, 265 S. graph. Darst. |
| ISBN: | 3183945088 |
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| adam_text | FORTSCHRITT-BERICHTE VDI REIHE 8 MEFL-, STEUERUNGS- UND REGELUNGSTECHNIK
DR.-ING. KLAUS PANRECK, VERL NR. 945 RECHNERGESTUETZTE MODELLBILDUNG
PHYSIKALISCH-TECHNISCHER SYSTEME VDI VERLA* HLUHB DARMSTADT ULI IHM
15364130 INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS 1. EINLEITUNG 1 1.1
BEDEUTUNG DER RECHNERGESTUETZTEN SYSTEMMODELLIERUNG 1 1.2 DEFIZITE
HEUTIGER KONZEPTE 1 1.3 FORDERUNGEN AN EINE RECHNERGESTUETZTE
SYSTEMMODELLIERUNG 3 1.4 AUFBAU DER ARBEIT 6 2. GRUNDLAGEN DER
SYSTEMMODELLIERUNG 9 2.1 DIE BEGRIFFE MODELL UND MODELLBILDUNG 9 2.2
KONVENTIONELLE MODELLIERUNGSKONZEPTE 10 2.2.1 BILANZRAUM-BASIERTE
MODELLIERUNG 10 2.2.1.1 BILANZGLEICHUNGEN 11 2.2.1.2 KONSTITUTIVE
GLEICHUNGEN 14 2.2.2 NETZWERK-BASIERTE MODELLIERUNG 16 2.2.2.1
PRINZIPIELLES VORGEHEN 17 2.2.2.2 FORMATIERTES VORGEHEN 18 2.2.2.3
ANALOGIEN ZU ANDEREN FACHDISZIPLINEN (VERALLGEMEINERTE ZWEIPOLE) 20
2.2.2.4 BERUECKSICHTIGUNG VON UEBERTRAGER- UND WANDLERELEMENTEN ... 22
2.2.3 SPEZIELLE MODELLIERUNGSPRINZIPIEN AM BEISPIEL MECHANISCHER SYSTEME
23 2.2.3.1 MODELLIERUNG AUF DER BASIS DER NEWTON SCHEN GRUNDGESETZE . 23
2.2.3.2 MODELLIERUNG MITTELS DES EULER-LAGRANGE-FORMALISMUS 25 2.2.4
WIRKUNGSPLAN-BASIERTE MODELLIERUNG 27 2.2.4.1 DER BEGRIFF DES
UEBERTRAGUNGSGLIEDES 28 2.2.4.2 DER BEGRIFF DES WIRKUNGSPLANS 28
2.2.4.3 MODELLIERUNG MITTELS WIRKUNGSPLAENEN AM BEISPIEL ELEKTRISCHER
NETZWERKE 29 2.3 FORMEN UND EIGENSCHAFTEN VON SYSTEMBESCHREIBUNGEN 32
2.3.1 KLASSISCHE ZUSTANDSFORM 32 2.3.2 ERWEITERTE ZUSTANDSFORM 33
2.3.3 DESKRIPTORFORM 35 2.3.4 EIN MODELLIERUNGSBEISPIEL 37 2.3.5
VERGLEICHENDE BEWERTUNG DER DARSTELLUNGSFORMEN 41 VI INHALTSVERZEICHNIS
2.3.5.1 ZUSAMMENFASSUNG DER BISHERIGEN ERGEBNISSE 41 2.3.5.2
BERUECKSICHTIGUNG VON STRUKTURVARIATIONEN 41 2.3.5.3 AUSWIRKUNGEN VON
LOKALEN SYSTEMMODIFIKATIONEN 43 2.4 STAND DER RECHNERGESTUETZTEN
SYSTEMMODELLIERUNG 47 2.4.1 SIMULATIONSSPRACHEN 47 2.4.2
BLOCKSCHALTBILD-EDITOREN 48 2.4.3 OBJEKTORIENTIERTE
MODELLIERUNGSKONZEPTE 49 2.4.4 BEHANDLUNG VON SYSTEMEN MIT OERTLICH
VERTEILTEN PARAMETERN 50 2.4.5 BEHANDLUNG ELEKTRISCHER SCHALTUNGEN 52
2.4.5.1 SCHALTKREIS-SIMULATOREN 52 2.4.5.2 DER IEEE-SPRACHSTANDARD
VHDL-AMS 53 2.4.6 BEHANDLUNG MECHANISCHER MEHRKOERPERSYSTEME (MKS) 54
2.4.7 BEHANDLUNG VON VERFAHRENSTECHNISCHEN SYSTEMEN 55 2.5 DAS PRINZIP
DER PHYSIKNAHEN MODELLBILDUNG 56 2.5.1 FORDERUNGEN AN EINE
PHYSIKNAHE MODELLBILDUNG 56 2.5.2 GRUENDE FUER EINE SYMBOLISCHE
DARSTELLUNG UND HANDHABUNG PHYSIKNAHER DESKRIPTORMODELLE 60 2.5.3
PRINZIPIELLER ABLAUF EINER PHYSIKNAHEN MODELLIERUNG 60 3. MERKMALE
ALLGEMEINER SYSTEME 63 3.1 CHARAKTERISIERUNG DES SYSTEMBEGRIFFS 63 3.2
STRUKTURBESCHREIBUNG ALLGEMEINER (KOMPLEXER) SYSTEME 65 3.2.1 DIE
DEKOMPOSITION EINES SYSTEMS 65 3.2.2 DIE TOPOLOGIE EINES SYSTEMS 66
3.2.3 DIE HIERARCHIE EINES SYSTEMS 69 3.2.4 DIE BEGRIFFE
STRUKTURMODELL UND STRUKTURIERUNG 72 3.3 VERFEINERUNG DES
SYSTEMKONZEPTS 72 3.3.1 CHARAKTERISIERUNG ELEMENTARER UND KOMPOSITAERER
SYSTEME 72 3.3.2 EIGENSCHAFTSBESCHREIBUNG VON SYSTEMEN 74 3.3.3
VERFEINERUNG DES HIERARCHIEKONZEPTES 76 3.3.4 ZUSAMMENHANG ZUR
OBJEKTORIENTIERTEN SOFTWARE-METHODIK 78 3.4 ABLAUFSYSTEME 81 3.4.1
ALLGEMEINE MERKMALE VON ABLAUFSYSTEMEN 81 3.4.2 DER
MODELLBILDUNGSVORGANG ALS ABLAUFSYSTEM 82 3.4.3 WESENSMERKMALE UND
DARSTELLUNG VON ENTSCHEIDUNGSPROZESSEN 84 INHALTSVERZEICHNIS VII 4.
QUALITATIVE SYSTEMCHARAKTERISIERUNG 85 4. 1 EIN AM A-PRIORI-WISSEN
ORIENTIERTER ANSATZ 86 4.1.1 DAS VERFAHRENSPRINZIP 86 4.1.2
MODELLIERUNGSBEISPIEL STROEMUNG IN EINEM EXTRUSIONSWERKZEUG 88 4.1.2.1
SAMMELN VON FAKTEN 89 4.1.2.2 SAMMELN VON ANNAHMEN 89 4.1.2.3 VERKNUEPFEN
UND BEWERTEN VON SYSTEMAUSSAGEN 91 4.1.3 BEWERTUNG DES ANSATZES 92 4.2
EIN AM ZU ERSTELLENDEN MODELL ORIENTIERTER ANSATZ 93 4.2.1
KLASSIFIZIERUNG DES ERFASSTEN UND VERARBEITETEN SYSTEMWISSENS 93 4.2.2
DAS VERFAHRENSPRINZIP 94 4.2.3 MODELLIERUNGSBEISPIEL STROEMUNG IN EINEM
EXTRUSIONSWERKZEUG 96 4.3 MOEGLICHKEITEN EINER RECHNERUNTERSTUETZUNG 105
4.4 BERUECKSICHTIGUNG VON ALTERNATIVEN MODELLHYPOTHESEN 107 5.
SYSTEMSTRUKTURIERUNG 111 5.1 STRUKTURIERUNG EINES EXTRUSIONSWERKZEUGES
111 5.2 MODELLBAUSTEINE FUER DIE STRUKTURBESCHREIBUNG 113 5.2.1
GRUNDBAUSTEINE 113 5.2.2 WEITERE KANONISCHE MODELLBAUSTEINE 118 5.2.2.1
SCHNITTSTELLEN-BAUSTEINE 118 5.2.2.2 KOMPONENTEN-BAUSTEINE 120 5.2.2.3
VERBINDUNGEN-BAUSTEINE 121 5.2.2.4 VERKNUEPFUNGEN-BAUSTEINE 122 5.2.2.5
VERFEINERTES STRUKTURMODELL DES FORMBEREICHS 124 5.3 AUFBAU UND
FUNKTIONSWEISE VON STRUKTUREDITOREN 125 5.3.1 AUFBAU DES STRUKTUREDITORS
125 5.3.2 GRUNDFUNKTIONEN 126 5.3.2.1 ERZEUGEN VON
KOMPONENTEN-IMPLEMENTIERUNGEN UND VON VERKNUEPFUNGEN 126 5.3.2.2 ERZEUGEN
UND BEARBEITEN VON KOMPONENTEN-SCHNITTSTELLEN... 127 5.3.2.3 DEFINITION
VON NAME UND TYP EINES STRUKTURBAUSTEINS 128 5.3.2.4 ERZEUGEN VON
VERBINDUNGEN, KNOTEN UND VERZWEIGUNGS- STELLEN 128 5.3.2.5 GRUPPIEREN,
VERSCHIEBEN UND LOESCHEN VON STRUKTURBAUSTEINEN 130 VIII
INHALTSVERZEICHNIS 5.3.3 SPEZIELLE FUNKTIONEN DES STRUKTUREDITORS 130
5.3.3.1 NAVIGATION IN DER STRUKTURIERUNGSHIERARCHIE 130 5.3.3.2 NUTZUNG
HIERARCHISCHER KLASSENBIBLIOTHEKEN 131 5.4 BERUECKSICHTIGUNG VON
MODELLVARIANTEN 132 5.4.1 DAS KONZEPT DER VERALLGEMEINERTEN
SYSTEMHIERARCHIE 132 5.4.2 REALISIERUNG IM STRUKTUREDITOR 133 6.
VERHALTENSMODELLIERUNG 134 6.1 VERKOPPLUNGS-ORIENTIERTE
SYSTEMBESCHREIBUNGEN 134 6.1.1 ANFORDERUNGEN STRUKTURELLER ART 134 6.1.2
SYSTEMBESCHREIBUNG VOM TYP I 135 6.1.3 SYSTEMBESCHREIBUNG VOM TYP II 137
6.1.4 SYSTEMBESCHREIBUNG VOM TYP III 138 6.2 AUFBAU UND WESENSMERKMALE
VON VERHALTENSMODELLEN 140 6.2.1 PHYSIKALISCHE SYSTEMGROESSEN 140 6.2.1.1
ATTRIBUTE PHYSIKALISCHER SYSTEMGROESSEN 140 6.2.1.2 KLASSIFIZIERUNG
PHYSIKALISCHER SYSTEMGROESSEN 144 6.2.2 MATHEMATISCHE MODELLGLEICHUNGEN
146 6.2.2.1 ALLGEMEINES ZUR SPEZIALISIERUNG MATHEMATISCHER MODELL-
GLEICHUNGEN 146 6.2.2.2 KLASSIFIZIERUNG PHYSIKALISCHER SYSTEMGLEICHUNGEN
148 6.2.2.3 SPEZIALISIERUNG PHYSIKALISCHER SYSTEMGLEICHUNGEN 149 6.3
RECHNERGESTUETZTE REPRAESENTATION UND ERSTELLUNG VON VERHALTENSMODELLEN
.... 150 6.3.1 GRUNDKONZEPTION 151 6.3.2 NUTZUNG BESCHREIBUNGSKONFORMER
MODELLKLASSEN-BIBLIOTHEKEN 154 6.3.2.1 VERERBUNG INNERHALB EINER
MODELLKLASSEN-BIBLIOTHEK 154 6.3.2.2 MODIFIKATION VERERBTER
MODELLKLASSEN 157 6.3.2.3 NUTZUNG BESCHREIBUNGSKONFORMER
MODELLKLASSEN-BIBLIOTHEKEN BEI DER ERSTELLUNG KOMPLEXER MODELLE 159
6.3.3 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE VON VERHALTENSEDITOREN 160 6.3.3.1
BENUTZEROBERFLAECHE ZUR DEFINITION VON SYSTEMGROESSEN 161 6.3.3.2
BENUTZEROBERFLAECHE ZUR DEFINITION VON SYSTEMGLEICHUNGEN ... 163 6.3.4
BILANZRAUM-ORIENTIERTE (PHYSIKNAHE) MODELLERSTELLUNG 166 6.3.4.1
ZUSCHNEIDEN UND SPEZIALISIERUNG VON ALLGEMEINEN ERHALTUNGSSAETZEN 166
INHALTSVERZEICHNIS IX 6.3.4.2 PROBLEMSPEZIFISCHER AUFBAU UND
SPEZIALISIERUNG VON. ERHALTUNGSSAETZEN 171 6.3.4.3 ORTSDISKRETISIERUNG
VON SYSTEMEN MIT OERTLICH VERTEILTEN PARAMETERN 177 6.3.4.4
ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG DER BESCHRIEBENEN KONZEPTE . 182 6.4
VERHALTENSBESCHREIBUNG AGGREGIERTER SYSTEMMODELLE 184 6.4.1 AGGREGATION
DER TEMPERATURMODELLE FUER DEN FORMBEREICH DES EXTRUSIONSWERKZEUGES 184
6.4.2 AGGREGATION DER STROEMUNGSMODELLE FUER DEN EINLAUFBEREICH DES
EXTRUSIONSWERKZEUGES 186 6.4.3 SPEZIELLE ASPEKTE DER MODELLAGGREGATION
191 6.4.4 ABLAUF DER AGGREGATION 192 7. ANALYSE UND AUFBEREITUNG VON
SYSTEMMODELLEN 193 7.1 MODELLZUSCHNITT 193 7.1.1 AUFGABENSPEZIFISCHE
FESTLEGUNG DER FREIHEITSGRADE 194 7.1.2 LOESBARKEITSKRITERIEN 195 7.2
ELIMINATION NICHT BENOETIGTER GROESSEN UND GLEICHUNGEN 196 7.3
MODELLREDUKTION 197 7.3.1 KENNZAHL-BASIERTE MODELLANALYSE UND -REDUKTION
197 7.3.1.1 NORMIERUNG DER MODELLGLEICHUNGEN 197 7.3.1.2 STATISCHE
REDUKTION 199 7.3.1.3 DYNAMISCHE REDUKTION (ORDNUNGSREDUKTION) 201 7.3.2
VERKOPPLUNGS-ORIENTIERTE MODELLANALYSE UND -REDUKTION 203 7.3.2.1
DISKUSSION TYPISCHER KOPPLUNGSFAELLE 203 7.3.2.2 WAERMEUEBERGANGSKOPPLUNG
DER TEMPERATURMODELLE FUER DEN FORMBEREICH 208 7.3.2.3
ENERGIEFLUSSKOPPLUNG DER STROEMUNGSMODELLE FUER DEN EINLAUFBEREICH 210 7.4
MODELLTRANSFONNATIONEN 210 7.4.1 BLT-TRANSFORMATION 212 7.4.2 TEARING
DUENNBESETZTER GLEICHUNGSSYSTEME 216 7.4.3 REDUKTION DES INDEXES 217
7.4.3.1 INDEXREDUKTION DURCH DIFFERENZIATION 218 7.4.3.2
MODELLORIENTIERTE INDEXREDUKTION 220 X INHALTSVERZEICHNIS 8. DIE
MODELLIERUNGSUMGEBUNG CAMEX 221 8.1 KONZEPTIONELLER AUFBAU DER
MODELLIERUNGSUMGEBUNG 221 8.2 DIE C4ATO-MODELLIERUNGSSPRACHE 224 8.2.1
BESCHREIBUNG HANDCODIERTER MODELLBAUSTEINE 224 8.2.1.1
BASIS-FELDELEMENTE 225 8.2.1.2 SPEZIELLE FELDELEMENTE UND
TABLE -OPERATIONEN 227 8.2.2 MODELLIERUNGSROUTINEN 229 8.2.2.1
MODELLDEFINITION 230 8.2.2.2 MODELLBEARBEITUNG 232 8.2.2.3 BEISPIEL FUER
EINE G4AFET-MODELLIERUNGSSITZUNG 233 8.3 DOKUMENTATION VON
G4AFET-MODELLEN IN HTML 236 8.3.1 WICHTIGE GRUNDMERKMALE VON
HTML-DOKUMENTEN 236 8.3.2 MODELLDOKUMENTATION IN HTML AN EINEM BEISPIEL
236 8.4 DER SYSTEMSIMULATOR SIMEX 245 8.4.1 BENUTZEROBERFLAECHEN FUER DIE
SIMULATIONSVORBEREITUNG 246 8.4.1.1 AUFBAU UND FUNKTIONALITAET DES
HAUPTMENUES 246 8.4.1.2 BENUTZEROBERFLAECHE ZUR EINGABE UND ANZEIGE DER
MODELLPARAMETER 247 8.4.1.3 BENUTZEROBERFLAECHE ZUR EINGABE UND ANZEIGE
DER EINGANGSGROESSENVERLAEUFE 248 8.4.2 ELEMENTE UND ARBEITSWEISE DES
MONITORS 250 8.4.3 PARTITIONIERUNG UND ANPASSUNG DES NUMERISCHEN
MODELLCODES 252 9. ZUSAMMENFASSUNG 255 10. LITERATURVERZEICHNIS 258
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