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Autor Thema:   Zeitabhängige Materialeigenschaften (351 mal gelesen)
Fivel
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Beiträge: 2
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ANSYS 17.2

erstellt am: 16. Mrz. 2017 16:54    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo Zusammen,

Ich möchte mit ANSYS Workbench 17.2 einen hydratisierenden Beton darstellen und dessen Temperaturentwicklung unter bestimmten Randbedingungen (Sonneneinstrahlung, Konvektion, etc...) berechnen lassen.

Kann man die Materialeigenschaften auch Zeitabängig einpflegen? Im Reiter "Technische Daten" kann ich sie (isotrope thermische Leitfähigkeit) abhängig von der Temperatur machen, allerdings hilft mir das nicht weiter, da der Beton während der Hydratation das Wasser chemisch Umsetzt, wodurch sich seine Wärmeleitfähigkeit vermindert.

Ist so etwas möglich darzustellen? Evtl. mit APDL?

Ich hoffe mir kann jemand weiterhelfen!

Schöne Grüße!
Fivel

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Duke711
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Beiträge: 115
Registriert: 14.11.2016

erstellt am: 18. Mrz. 2017 18:48    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Fivel 10 Unities + Antwort hilfreich

Falscher Ansatz und auch physikalisch unplausibel. Denn die Wärmeleitfähigkeit ist auch beim Beton keine Funktion der Zeit, sondern der Dichte (Wasserzementwertes) und der Temperatur.

In diesem Fall läuft es auf eine Parametersatzberechnung hinaus. Unter Materialeigenschaften wird bei der Wärmeleitfähigkeit ein Parameter gesetzt. Dieser wird mit der Temperatur und Dichte (oder Wasserzementwertes) als Paramtersatz definiert. 

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 18. Mrz. 2017 editiert.]

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Fivel
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Beiträge: 2
Registriert: 16.03.2017

ANSYS 17.2

erstellt am: 18. Mrz. 2017 21:08    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Zuerst einmal vielen Dank für deine Antwort!

Allerdings würde ich es nicht als physikalisch unplausibel bezeichnen. Die Wärmeleitfähigkeit anfangs hängt maßgeblich vom Wassergehalt an. Dieses Wasser ist in den ersten Stunden quasi ungebunden, sowohl chemisch als auch physikalisch. Erst durch die chemische Umsetzung/Reaktion der Bestandteile ändert sich die Wärmeleitfähigkeit hin zu ihrem Endwert. Daher würde ich behaupten, dass die Wärmeleitfähigkeit sehr wohl bei dieser Art der Betrachtung zeitabhängig ist (im Rahmen der Bestimmbarkeit der chemischen Reaktion, d.h. ich würde hier beispielsweise unterstellen, dass die Wärmeleitfähigkeit innerhalb von 36 Stunden von 6,5 auf 2,1 abnimmt).
Im Gegensatz dazu würde ich die Temperaturabhängigkeit vernachlässigen, die Betrachtete Temperaturdifferenzen liegen in meinem Fall bei höchstens 50°C.

Der Parametersatz würde doch nur mehrere Durchläufe derselben Simulation mit variierender Wärmeleitfähigkeit durchrechnen. Damit wäre das Problem einer sich mit der Zeit verändernden Wärmeleitfähigkeit nicht behoben.

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Duke711
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Beiträge: 115
Registriert: 14.11.2016

erstellt am: 18. Mrz. 2017 21:39    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Fivel 10 Unities + Antwort hilfreich

Physikalisch gesehen ist dies trotzdem nicht richtig. Da nur die Dichte eine Funktion der Zeit ist (z.B Schwinden), aber nicht die Wärmeleitfähigkeit.
Bitte über die physikalische Definition der Wärmleitung informieren.

Die Parametsatzberechnung wäre der richtige Ansatz. Der Ansatz der zeitlichen Wärmeleitfähigkeit ist und bleibt falsch.

- Erster Parametersatz (Wärmleitfähigleit als Funktion der Temperatur, Dichte)

- Zweiter Parametersatz (Schwinden als Funktion der Zeit)

Einen Funktiongraphen in Ansys oder Excel erstellen.


Wenn der Hydratisierungsvorgang von Beton simuliert werden soll, ist man mit Mechanica sowie so falsch beraten. Da es sich um Diffusions-/chemische Vorgänge handelt und sich der Wert der orthotropen Wärmeleitung ändert, sollte dies mit CFD (CFX/Fluent) simuliert werden.

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 18. Mrz. 2017 editiert.]

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