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Multiphysics-Titanlegierung1(Plane13).txt Multiphysics-X5-Stahl.txt Multiphysics-Titan5(Plane13)Elemente-Zahl.txt

Hallo Wärmespezialisten !

Ich möchte mit Ansys Multiphysics die im Material verbleibenden
Eigenspannungen nach einem lokal begrenzten Schmelzprozess untersuchen. Dabei wird eine kleine Stelle im Material(Stahl) aufgeschmolzen und anschließend durch Konvektion abgeschreckt.
Beim realen Prozess kühlt das Material schneller ab als sich die
thermischen Dehnungen zurückbilden können und es verbleiben Spannungen im Material. Bei der Simulation wird die plastische Verformung aufgrund der Wärmedehnung mit berücksichtigt. Ist Ansys grundsätzlich in der Lage diesen Sachverhalt zu berücksichtigen?
Bei Abkühltests mit und ohne Konvektion in Ansys sind zumindest mit Konvektion mehr Spannungen übriggeblieben als ohne. Ist es richtig mit der Option BKIN für plastische Verformung zu arbeiten bei der E-Modul, Streckgrenze und Tangentenmodul eingegeben werden?

Ein weiteres Problem tritt auf wenn ich versuche das geschmolzene Material mit der Element-Kill Option zu entfernen. Wenn ich das Material entfernt habe und den Abkühlvorgang starte konvergiert die Rechnung nicht mehr. Ohne Elemententfernung konvergiert die gleiche Datei jedoch. Was könnte dafür die Ursache sein???

Die InputDateien befinden sich im Anhang dieser Mail!!!
Vielen Dank vorab für die Beantwortung der Mail.

MfG Stephan

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SR

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zum einen kann man mit ANSYS plastische Vorgaenge in Multiphysik beschreiben, zum anderen aber nicht mit direkter Kopplung, sondern mittels sequentieller.

Hier stehen einem fuer diesen Fall drei Methoden zur Verfuegung - 1) ohne 2) mit Benutzung Physics Environment oder 3) Multifield Solver - siehe Coupled-Field Analysis Guide.

Zum anderen sollte bei Einsatz 'birth & kill' graduell gekillt werden, nicht alle Elemente auf 'einen Schlag'.

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Gruesse,
Frank Exius

IFE Deutschland
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EinzelentladungmitSpannungsanalyse(sehrfeineVernetzung)+Konvektion.txt

Hallo Frank !

Danke für Deine schnelle Antwort ! Heißt das, dass ich mit dem Multiphysicselement Plane 13 nicht gleichzeitig thermisch und mechanisch rechnen kann? Was heißt sequentiell? Muß dabei mit zwei Elementen nacheinander erst thermisch und dann mechanisch gerechnet werden? (Bsp. Plane 55 thermisch und dann Plane 42 mechanisch)Oder kann ich mit einem geeigneten Multiphysicssolver auch mit Plane 13 beides durchrechnen?

MfG Stephan (Praktikant beim IPK - Berlin)

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SR

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Hallo stephan22,

mit dem PLANE13 kann man in direkter Kopplung thermisch plus mechanisch rechnen, ohne Einbinden Plastizitaet.

Sequentiell heisst bspw erst thermisch, dann mechanisch, mit den Lasten aus thermisch, mit einlesen therm. Last ueber LDREAD, wie in deinerseits angehangenem Beispiel (habe ich mir sonst noch nicht weiter angesehen).

Wobei die drei angedeuteten Moeglichkeiten alle sequentiell vorgehen (mit, ohne PE Physics Environment, Multifield Solver) mit jeweils etwas anderer Prozedur.

Die 'Multifield Solver' Variante benutzt keine anderern Solver, aber  ermoeglich unter einer anderen Modellierungsmethodik u.a. die sequentielle Kopplung von mehr als 2x Feldtypen (Analysetypen untersch. Physik, d.h. Freiheitsgrade, zu losende diskretisierte Diff.gl.systeme) mit integrierterer Handhabung iterativer Lasttransfer/Loesungsschritte ueber Verlauf der gekoppelten Berechnung.

Eine Vorstufe zu den 'Multifield Solver' Kommandos repraesentieren FSSOLVE, ESSOLVE fuer bestimte CFD/Struktur bzw Elektrostatik/Struktur Kopplungskonstellationen - diese als Optionen zwischen (mit/ohne)PE und 'Multifield Solver' Methode der seq. Berechnung.

Das scheint etwas verwirrend - ist's auch, besonders da sich die verfuegbaren FSI Methoden ueber die Revisions aendern, mutieren: Online-Hilfe plus 'Technologietransfer' durch Austausch mit Kollegen, ggf FSI Seminare helfen dabei.

Grad der Systematik hinsichtlich Iterationssteuerung nimmt tendenziell Richtung 'Multifield Solver' Methodik zu - aber deshalb nicht unbedingt einfacher in der Handhabung. Auch sind die Moeglichkeiten einer ggf. benutzten Netzanpassung nicht deckungsgleich zwischen den sequentiell gekoppelten Analysemethoden.

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Gruesse,
Frank Exius

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