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Hallo,

Ich berechne einen Aktor mit Piezokeramikschichten zwischen Elektroden.
Das Problem bei ANSYS ist doch, dass die piezoelektrische Konstante und damit die entstehenden Dehnungen mit der Feldstärke immer weiter ansteigen, oder? In der Realität ist es ja so, dass die Piezoelektrische Konstante bei einer bestimmten Feldstärke (diese will ich experimentell bestimmen) in die Sättigung geht und nicht weiter ansteigt, daher bleiben dann dort die Dehnungen konstant...
Wie könnte ich die Realität in mein Modell einbauen? Also wie könnte ich die Sättigung und die damit verbundene gleichbleibende piezoelektrische Konstante simulieren?
Wie berechnet eigentlich ANSYS die Dehnungen? Arbeitet ANSYS mit der Hysteresekurve im Kleinsignalbereich??

Ich benutze Solid5 Elemente für beide MAterialien in ANSYS 10.0

Vielen Dank im Vorraus

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Ich könnte ja eine maximale Dehnung vorgeben, um die Sättigung zu modellieren...
Nur wie kann ich meinen Solid5 Elementen eine maximal Dehnung vorgeben?
mfg
TanjaF8

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So weit mir bekannt ist, sind diese Dehnungshysteresen (bei keinem der in Frage kommenden Elementtypen) in der kommerziell verfügbaren Version von ANSYS nicht implementiert. Es gibt zu Hysterese-Effekten und durch Feldstärke induzierte Domänenumklappvorgänge interessante Arbeiten von Dr. Kamlah vom Forschungschungszentrum Karlsruhe (FZK), er hat dazu auch Modelle für ANSYS entwickelt, die allerdings nicht in der o.g. ANSYS Version verfügbar sind.

Grüße,
Thomas

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-Das Leben ist ein Hilbertraum-

[Diese Nachricht wurde von thalys am 04. Jul. 2007 editiert.]

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Danke schön für deinen Beitrag,
Und gibt es keine Möglichkeit den Elementen anders eine maximale Dehnung zuzuweisen bei der Modellierung??
Kannst du mir noch sagen welche Arbeit du zum Beispiel von ihm meinst?
Grüße
Tanja

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Schau mal bei w3.scopus.com in der Suche unter Kamlah M. nach, da dürften einige Veröff. aufgelistet sein und auf den Seiten vom FZK sind auch einige Dokumente abrufbar. Da müsstest du mal googeln!
Die Simulationen in ANSYS beziehen sich alle auf den Kleinsignalfall, das kannst du nochmal in der Hilfe nachlesen. Es werden keine Niichtlinearen Effekte bei höheren Feldstärken abgebildet, das erlauben die implementierten Gleichungen nicht.

Grüße,
Thomas

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Danke für deine Antwort...
Ich hab mal nachgeschaut und der Kamlah hat leider nie die Sättigung in seine Modelle eingebracht..Also zumindest steht dort nichts bezüglich eines Modells...
In meinem Modell müssten ja nur die Dehnungen ab einem bestimmten Wert für die Feldstärke nicht höher gehen, ich müsste ja im Endeffekt nur den einzelnen Elementen eine maximale Dehnung vorgeben...
Gruß
Tanja

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Problem ist, dass die Dehnung nicht nur feldstärkeabhängig ist, sondern es noch weitere Parameter gibt, die diese beeinflussen z.B. Temperatur, Polungsfeldstärke, Materialverspannungen, Domänenumklappen, etc. also einige, die teilweise mikroskopischer NAtur sind und deshalb in diesem Makromodell nicht integriert wurden. Deshalb auch nur Kleinsignalbetrachtungen.

Inwiefern man in ANSYS die Dehnung feldstärkeabhängig machen kann, weiß ich net, da ich auch nur im Kleinsignalbereich betrachte...
Ich weiß, dass z.B. die Fa. Bosch und Siemens erweiterte Modelle und Elementtypen verwenden, diese Versionen von ANSYS allerdings nicht öffentlich sind. ;(

Grüße,
Thomas

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