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Temperaturverlauf.png

Hallo Miteinander,
ich würde gerne die Dehnungsenergie in einem Bauteil einer sinusförmigen Kraftschwingung (teilweise) in Wärme überführen. Genauer gesagt für t=(n*pi)/ω, also jede halbe Periode, die Dehnungsenergie in Wärme überführen und so ein Temperaturfeld zu erzeugen. Meine Kraft sieht wie folgt aus:

F(t)=100N*sin(ωt)
mit ω=2πf also
F(t)=100N*sin(2π*f*t)

Ich habe das mechanische Modell in der transienten Strukturmechanik aufgebaut und mit Hilfe von APDL-Befehlen thermisches Verhalten implementiert und als Benutzerdefiniertes Ergebnis die Temperatur integriert. Die Dehnungsenergie kann ja direkt als Lösung für jedes Element ausgegegeben werden. Das Überführen in Wärme bereitet mir allerdings Probleme. Wenn ich das Modell so durchlaufen lasse, wie ich es gebaut habe, kommt erwartungsgemäß ein unsinniger Temperaturverlauf heraus. ( siehe Bild )Die maximale Temperatur sinkt über die Zeit und schwingt in gleicher Frequenz zur Dehnung. 
Ich habe mir also überlegt das "Extrahieren" der Dehnungsenergie bei jeder halben Periode mit Hilfe eines Makros bzw. einer komplexeren Befehlsreihe anzugehen.
Wäre das denn prinzipiell möglich bzw. welche weiteren Probleme könnten sich daraus ergeben?
Vielen Dank schon mal für etwaige Antworten.  

[Diese Nachricht wurde von RustyCohle am 11. Okt. 2017 editiert.]

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Sind max und min Temperaturen für ein Volumen ausgegeben? Wenn ja, dann soll es heißen, dass die Temperatur nicht überall gleich in Volumen ist. Ist es, was du nicht erwartest?

Transiente Analyse braucht zeit, um eine steady state Situation zu erreichen. Ist steady state Zustand das Ziel deiner Berechnung?

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Grüße, Moe

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Bild.png

Hi Moe, danke für deine Antwort!
die Temperatur im Volumen ist nicht überall gleich. An den Stellen, an denen die größe elastische Dehnung auftritt, soll auch die Temperatur am größten sein. Das ist zumindest die Erwartung.
Das die maximale Temperatur mit der Zeit immer kleiner wird, macht also nicht wirklich Sinn und zeigt, dass mein Modell nicht korrekt ist.
Ich habe nochmal einen Screenshot gemacht, auf dem man auch das Bauteil sehen kann.
Die maximale Temperatur tritt tatsächlich an den Stellen der höchsten Dehnung auf, allerdings wird sie über den Zeitraum der Simulation immer kleiner anstatt anzuwachsen. Es sollte ja schließlich eine Erwärmung stattfinden wie in der Realität.
Ein steady state ist nicht das Ziel meiner Berechnung. Das Ziel ist die Erwärmung des Bauteils infolge der sinusförmigen Kraftschwingung zu simulieren. Stationäre Verhältnisse fordere ich nicht ein.

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