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16.05.2006, 02:14 Uhr
Hans
Library Walker
(Operator)
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Hi,
zuerst einmal gut, das ich nicht der Erste bin, der hier antwortet, denn mir fiel dazu als erstes nur die eher abschreckende "mathematische Keule" ein, also die mathematische Beschreibung der Teile durch Differentialgleichungen. Aber die braucht man ja erst im zweiten Schritt.
Im ersten Schritt muss man sich überlegen, was man eigentlich simulieren will, und im nächsten ist die Frage zu klären, wie das gehen soll. Im Falle von elektrischen oder elektronischen Schaltungen ist die Frage nach dem Wie relativ einfach, weil die verwendeten Bauteile und ihr Verhalten ja alle mehr oder weniger gut durch mathematische Formeln (u.a. eben den Differetialgleichungen) beschrieben werden können. Die Kunst liegt dann darin, dem Computer die Berechnungen beizubringen. Fertige Programme für den Zweck sind z.B. Electronics Workbench, das für Ausbildungszwecke entwickelt wurde, und sehr einfach zu bedienen ist. Ein anderes bekanntes Programm ist PSpice, das schon eher ein Werkzeug für Experten (und solche die es werden wollen) darstellt.
Ebenso kann man mit mechanischen Systemen verfahren. Standardbeispiel: Fadenpendel. Mit den Informationen über Fadenlänge, angehängte Masse, und der Auslenkung des Pendels kann man bestimmen, wie lange das Pendel für einmal hin- und her schwingen benötigt. (Reibungsverluste bleiben der Einfachheit halber erst mal unberücksichtigt.) Wenn man die Reibung des Fadens an der Aufhängung und die Luftreibung in die Berechnung mit einbezieht, kann man bestimmen, wie lange das Pendel schwingen wird.
Diese Art des Experimentierens, wie hier zum Beispiel mit dem Pendel, sind die einfachsten Varianten von Simulationen. Je nach Vorgabe der Parameter (Fadenlänge, Masse, ...) kann man berechnen, wie lange das Teil schwingt. Und wenn man die Daten schon mal im Rechner hat, kann man sie auch schön grafisch aufbereiten, d.h. beispielsweise eine Kurve zeichnen lassen, auf der man die Auslenkung in Abhängigkeit von der Zeit sehen kann...
Das ist aber schon nicht mehr Bestandteil der Simulation, sondern ein nachfolgender Schritt, der dazu dient, die berechneten (also simulierten) Daten in eine Form zu bringen, mit der man als Mensch eher etwas anfangen kann.
Hans
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