Elektrische Schalter sind hochdynamische Apparate. Der Ausschaltvorgang, welcher durch verschiedene Einflussgrössen mechanischer oder elektrischer Art ausgelöst werden kann, muss in der Regel so schnell als möglich geschehen. Die Physik spielt dabei eine zentrale Rolle. Gewisse Hersteller socher Schaltelemente haben deshalb erkannt, dass der Einsatz einer Simulations Software wie sonar nicht erst vor dem Entwicklungsabschluss oder beim Auftreten von Störungen zum Einsatz kommen sollte, sondern bereits von Anbeginn weg, wenn die Mechanik des Schalters konstruktiv ausgelegt wird. Durch Parameterstudien im Sinne von Variationen der Hebelmechanik, der Massenverteilung oder der Mechanismen selbst werden z.T. ganz neue Ideen geboren. Und jede Idee, wie abwegig sie vorerst erscheinen mag, kann in Simulationen ohne weitere Risiken und Konsequenzen getestet werden.

Fig. Vergleichende Simulationen von Variationen an einem einheitlichen Basisschalter

Fig. Simulationen an Schalterkombinationen mehrerer Schalter welche hier am Bildschirm in der 3. Dimension, also senkrecht zur Bildschirmebene, aneinander gefügt sind.

Schwingungsanalyse an einem Hochstromschalter

In sog. Hochstromschaltern können z.T. zusätzliche elektrodynamische Kräfte ins Spiel kommen welche sich in Form erheblicher zusätzlicher Reibungen äussern. Dank den vielen Möglichkeiten in sonar, solche externe Kräfte während einer Simulation in Kontrollsystemen kontinuierlich zu berechnen und in die laufende Simulation einfliessen zu lassen, sind sehr realistische Analysen möglich.

Fig. Ausschnit aus der Mechanik eines Hochstromschalters

Fig. Ein Schalter etwas anderer Art

sonar-3D has a powerful calculation kernel for the interaction control between objects (sonar-3D DLL). This is demonstrated in this example of a tobacco heap. Each individual tobacco fiber is – like a leaf spring – a flexible structure with a bending stiffness of normal tobacco fibers and interacts over its entire surface with all its neighboring fibers.

Simulation eines kompletten Uhrwerks

Ganze Uhren oder Hemmungen in Uhren sind ideale Anwärter für Simulationen mit der Software sonar-2D. Durch ihren konstruktiven Aufbau in ebene Schichten können Hemmungen in der Regel ohne Einbusse hinsichtlich Realitätbezug mit der zweidimensionalen Software simuliert werden.

Die Software simuliert genauestens die geometriebedingten Kontakabläufe im Bereich der eigentlichen Hemmung unter Berücksichtigung der physikalischen Trägheiten, Reibungen, Prellungen, Schwingungen, Vibrationen und externen Kräften wie Gravitation, usw.

Durch ihre Realitätsnähe sind vergleichende Simulationen unterschiedlicher Hemmungen möglich. Die Software ist in der Lage sowohl die absolute als auch die relative Energieeffizienz zu messen

Auch funktionelle und energetische Unzulänglichkeiten hypothetischer Hemmungen können analysiert und ausgewertet werden. Neue Vorschläge von ‘Erfindern’ für bessere Hemmungen werden von sonar-2D in der Regel bereits bei der simulationstechnischen Analyse als unrealistisch offengelegt.