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Hallo alle zusammen,
ich beschäftige mich mit gekoppelten Temperatur-Verschiebungsanalysen bei einem Thermoelastischen Material (Stahl).
Ich habe ein Beispiel gerechnet, bei dem ein Kragarm durch eine Kraft ausgelenkt wird und dadurch wird Wärme im Körper erzeugt.
Ich habe C3D20T-Elemente und eine temperature-displacement-Analyse gewählt. Das Beispiel hat gerechnet, leider kann es die Wärmeentwicklung nicht anzeigen.
Als Warnung kommt:
There is zero HEAT FLUX everywhere in the model based on the default criterion. please check the value of the average HEAT FLUX during the current iteration to verify that the HEAT FLUX is small enough to be treated as zero. if not, please use the solution controls to reset the criterion for zero HEAT FLUX.

Weiß jemand von euch, wie man in der solution control dieses Kriterium von Null verschieden setzt?

Grüße

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Hallo danomechbau,

ich vermute, daß Deine Modelldefinition nicht vollständig ist und gar keine Wärme erzeugt wird, daher die Warnungsmeldung.

Wie hast Du angegeben, daß Deformationsenergie in Wärme umgewandelt werden soll?
Irgendwie mußt Du angeben, daß Reibungswärme erzeugt wird oder dass plastische Deformation mit Wärme entsteht, oder etwas ähnliches.

Gruß,
M.

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Hallo milasan,
ich untersuche ein thermoelastisches Material. Dabei gibt es eine Kopplung zwischen der Temperatur und der Verschiebung, sprich: erwärme ich einen Körper, dann dehnt er sich aus, verschiebt sich. Auf der anderen Seite kann ich ihn auch verschieben, z.B. durch eine Last, und es entsteht Wärme an der Stelle der größten Verzerrung.
Da ich ein elastisches Material habe, gibt es keine Reibung.
Bisher habe ich ein elastisches Material angenommen, kann dieses vielleicht das vorliegende Problem nicht untersuchen? Ich habe keine Zusammenhang für Deformationswärme- Wärme angegeben. Ist es nicht ausreichend  coupled temperature-displacement analyse und t-u-Elemente zu wählen?
Grüße
danomechbau

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Nö das langt wohl nicht. Gekoppelte Elemente haben lediglich Temperaturfreiheitsgrade zusätzlich zu den Verschiebungsfreiheitsgraden, einen direkten Zusammenhang zum Materialverhalten ergibt das noch nicht.

Abaqus muß wissen wo die Energie für die Wärme herkommen soll, d.h. wie und woraus diese Wärme entsteht. Wie das gehen kann, weiß ich leider nicht. Was mir einfällt sind vielleicht piezoelektrische Elemente oder eine UMAT bei der Du definierst, welcher Anteil der Dehungsenergie in Wärme dissipiert werden soll.

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Mmh, das UMAT muss ich selbst definieren? Also Energie "dissipiert" bei mir ja eigentlich nicht. Dachte auch schon, ob ich das über ein hyperelastisches materialgesetz vielleicht hinbekommen könnte. Doch das geht leider auch nicht so einfach.
Noch einmal kurz zu einer meiner ersten Fragen: von solution control hast du zufällig nicht schon einmal gehört?
Grüße

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Wenn bei Dir keine Energie dissipiert wird, woher kommt dann die Wärme?

Mit Solution Controls kann man hier nichts erreichen, denn die Warnung sagt, daß der vorhandene Wärmestrom so klein ist, dass das Konvergenzkriterium darauf nicht angewendet werden kann. Du mußt erst einmal herausfinden, warum in Deinem Modell keine Wärme entsteht.

[Diese Nachricht wurde von milasan am 28. Jan. 2009 editiert.]

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Ich verwende das Materialgesetz von Simo-Pister. Dieses enthält sowohl in der Energie- als auch in der Impulsbilanz je einen Term mit Temperatur und einen mit der Verschiebung. Ändere ich einen von beiden, z.B. bringe ich eine Temperatur auf, so dehnt sich der Körper aus, verschiebt sich, so dass das System den entropiegünstigsten Zustand erreicht (diesen habe ich schon nachgewiesen)
Bringe ich nun eine Verschiebung auf, so sollte der Körper "invers" reagieren und sich an der Stelle größter Verschiebung/Verzerrung erwärmen.
Ich habe versucht einen geringen Zwang aufzubringen (Oberflächenfluss oder Temperatur-bc), so dass er "angeregt" wird sich zu erwärmen, doch das erzielt leider auch nicht die gewünschten Effekte.
Glaubst du es könnte durch ein constraint funktionieren? Od kennst eine Möglichkeit den Körper in irgendeiner Form zu zwingen seine Temperatur zu ändern?

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In der Abaqus Dokumentation finde ich das Simo-Pister Gesetz nicht, daher vermute ich, daß Abaqus es einfach nicht kennt. Dann bleibt Dir wohl nichts anderes, als dieses Materialgesetz zu implementieren. Zum Beispiel über eine UMAT (oder UMATHT), da hast Du die beste Kontrolle über die Implementierung.
Vielleicht geht es auch über die Subroutine HETVAL, obwohl die wohl eher für Schmelz- oder Erstarrvorgänge gedacht zu sein scheint.

Schließlich könntest Du probieren, es mit einer etwas weitläufigeren Definition von Plastizität zu versuchen. Du könntest "inelastic heat generation" verwenden, um die Dissipation von plastischer Deformationsenergie in Wärme zu definieren. Dann definierst Du Deine Spannungs-Dehungskurve jedoch so, daß auch der plastische Anteil aussieht, wie ein elastischer (den rein elastischen Anteil brauchst Du dennoch immmer). Probiert habe ich das nicht, aber vielleicht funktioniert das ja.

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hallo liebe Forummitglieder,

ich wollte nun deine angesprochene Möglichkeit mit der Plastizität ausprobieren.
Denn im Manual habe ich gelesen, dass bei den C3D20T Elementen aus einer mechanischen Beanspruchung nur Wärme aus einer inelastischen Deformation entstehen kann. Da ich jedoch ein elastisches Material habe, kann es also keine Temperaturänderung anzeigen.
Ist das so richtig?
Oder kann man an einem Schalter vielleicht doch drehen und es ändern?

Für die Plastizität gibt es bei den Materialien viele Möglichkeiten. Welche würdest du mir empfehlen?

Grüße
danomechbau

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