I detta arbete simulerades pressningsprocessen och värmeflödet hos en kabelsko genom att använda finite element analasis med hjälp av simuleringsprogrammet COMSOL Multiphysics. Syftet med värmeanalysen var för att undersöka om kabelskon får värmefläckar under drift som kan orsaka utmattning av metall. Först simulerades pressningsprocessen. Resultatet från pressnings-simuleringen användes sedan som underlag för att kunna genomföra värmeflödesanalysen av en pressad kabelsko i drift. Vid värmeanalysen hade kabeln en fast temperatur och kabelskons temperatur var beroende av tiden. Resultatet från simuleringen visade att det uppstår värmefläckar under drift men med väldigt låga temperaturskillnader. Däremot finns det osäkerheter i den valda metoden då många förenklingar gjordes i simuleringen. En simulering av värmeöverföring, där kabeln hade en fast temperatur, gjordes i ställetför att simulera en ström som går igenom kabeln och kabelskon. Val av detalj av meshen var enbart tillräckligt hög för att programmet skulle kunna genomföra beräkningen. En mer detaljerad mesh ger ett godare resultat. Modellen av kabelskon förenklades även till ett rör för att bespara beräkningstiden av programmet. För att möjligen öka noggrannheten på resultatet behövs en simulering med mer detaljerad mesh, med ström genom kabeln i stället för en fast temperatur och med en modell av den faktiska kabelskon i stället för en förenkling. En mer detaljerad mesh innebär mer detaljerad deformation i pressningsprocessen. Detta kan innebära fler och bättre kontaktytor mellan kabel och kabelsko och därmed en noggrannare resultat av värmeanalysen. Att simulera med ström och en icke-förenklad modell av en kabelsko i stället för fast temperatur och en förenklad modell innebär en mer verklighetsbaserad simulering där eventuella effekter av ojämn strömtäthet kan fångas. Vidare rekommenderas att en validering av simuleringen genomförs med hjälp av ett verklig test med exempelvis en värmekamera. / The crimping process and the heat flow on a cable lug were simulated in this project using finite element analysis and the simulation software COMSOL Multiphysics. The purpose of the heat analysis is to determine if there are any hot spots, that are prone to cause metal fatigue, on a cable lug while in use.Firstly, the crimping process were simulated. The result from the crimping process were then used to simulate the heat transfer while the cable lug is in use. The cable in the heat analysis had a fixed temperature and the temperature of the cable lug was time dependent. The simulation showed hot spots on the cable lug while in use although the temperature difference was modest. There were on the other hand uncertainties with the choice of method because simplifications were made in the simulation. A heat transfer where the cable hade a set value of temperature wassimulated instead of simulating a current that goes through the cable and the cable lug. The choice of mesh detail was just high enough for the software to be able to do calculations. A higher mesh quality would yield a better result. The geometry of the cable lug was simplified as a tube to save computation time. A new simulation with higher mesh quality, with current flowing through the cable and the cable lug instead of a set temperature and with the actual model of the cable lug is needed to get a more accurate result. A more detailed mesh means better approximations in crimping simulation which in turn gives better results in heat analysis due to better contact surface between the cable and the cable lug. Having current flow through the cable and the actual model of the cable lug instead of the simplifications that were made in the simulation is closer to reality and which can give a more accurate result. A validation of the simulation is recommended by using for example a thermal camera.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:umu-209514 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Khamrangsee, Kachin |
| Publisher | Umeå universitet, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0021 seconds