Analys av värmedistribution hos en kabelsko vid drift : Med hjälp av finite element analysis

Sammanfattning: 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.