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ind-Probe.jpg komplett.jpg

Hallo zusammen!

Ich habe folgendes Problem. Und zwar möchte ich die Wärmeverteilung bzw. Wärmeerzeugung durch einen Induktor simulieren. Die Anordnung ist in der Modellierung 3-D dargestellt. Die Halbkugel soll die Luft darstellen. Für den Induktor , Werkstoff und Luft  habe ich solid97 gewählt. Der Induktor hat zwei Anschlussstellen  Lediglich mit dem Solution  und Infini111 komme ich nicht so zurecht. Kann mir da jemand helfen alle vier Komponenten zusammen zu bringen und das Solution zum laufen zu bringen?
Die Daten Freq. etc. stehen zur Verfügung.
Ich danke schon in Voraus.
Gruß   

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Sinnvoll ist folgende Herangehensweise:
Man nehme ein ANSYS-Beispiel für die Induktionserwärmung und vollziehe es nach, um die Stratgie zu verstehen.
Wenn man es verstanden hat, erweitert man die Geometrie schrittweise in Richtung des eigenen Problems.
(Die Induktion wird zweckmäßig in einer harmonischen Analyse und die Erwärmung danach in einer transienten Analyse berechnet.)
(Es wäre auch zu prüfen, ob man nicht mit dem Element solid117 schneller zur Lösung kommt.)

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Hallo
Danke für die Antwort. Warum sollte ich in meinem Anwendungsfall solid117 wählen? Das oben  von ihnen genannte Beispiel habe ich mir schon bereits angeschaut. Nichtsdestotrotz habe ich nach wie vor einige Probleme. Das Verständnisproblem versuche ich anhand des Beispiels(Example Induction-heating Analysis Using Physics Environments) 11 Documentation zu erläutern.
Wäre freundlich, wenn sie da einige Erläuterungen geben könnten, um ein Verständnis zu bewirken.
Mein zuvor genannte Modell wurde soweit vmeshed. Jetzt muss ich irgendwie die Fahne für das infin111 setzen. Allerdings weiß ich leider nicht, wie ich da weiter vorgehen soll. In diesem Beispiel 11 Documentaion Auszug

!--------Auszug aus dem Example (Ansys Documentation)------------------------

n                    !  (Welche Bedeutung hat das n )  
*get,nmax,node,,num,max
lsel,s,loc,x,row    !selektieren der Kontaktlinie (Was wäre denn in meinem Fall 3-D die         
                    !  Kontakt für Infini111 Area des Bauteils oder Luft der Umgebung)
type,3              !Hier wurde soweit die Linie ausgewählt, um Fahne zu setzen und vernetzt           
real,3              !Zuweisung der Real konst. und Materaileigen.
mat,2
lmesh,all            ! vernetzen linie SURF151     
*get,emax,elem,,num,max  !Warum ist für dieses Baispiel die emax notwendig?
emodif,emax,3,nmax  ! modify element to add space node for radiation
                    !(Wozu wird Elemente emax bis nmax modifiziert???)
et,3,0              ! reset type 3 to null element ????????
nsel,s,loc,x
d,all,az,0          ! setzen der Freiheitsgrad
nsel,all            !Warum wird hier selektiert und dann eselekt new set?
esel,s,mat,,3        !Hier werden alle elemente selektiert Material 3 Gruppe 
bfe,all,js,,,,15e6  ! Elementbeanspruchung mit Stromdichte für alle Elemente Gruppe 3
esel,all
finish
!!---------------------------------------Ende Auszug---------------------
Danke

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Induktionserwaermung.pdf

Ja, das ist die Nachlässigkeit eines Programmierers.
Mit der Anweisung n , die eigentlich n,,0,0,0 heißen müsste, wird ein Knoten mit nächst größerer Nummer der bisher vorhandenen Knoten an der Stelle x=0, y=0, z=0 generiert. Dieser wird für die Strahlungsberechnung benötigt.
Das hier angezogene Beispiel enthält für meine Vorstellungen etwas zuviel an Abhängigkeiten für eine Einstiegsbetrachtung.
Deshalb habe ich ein eigenes Beispiel mit viel Kommentar gemacht, das hier in der Anlage zu finden ist.

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Danke Wosch nochmal für das Beispiel.
Hat mir weitergeholfen. Allerdings kann ich bei mir keine Symmetrien zu Nutze machen(Oder??), da es sich in meinem Fall um einen Flächeninduktor(siehe Momentaufnahme oben) handelt und dort  die Geometrische Form von entscheidender Wichtigkeit ist. Wie könnte ich es in eine einfachere 2-D Problemstellung überführen???

Jedenfalls habe ich es in der Uni mit der 3-D Problemstellung versucht. Bei der harmonischen Berechnung zeigte sich folgender Fehler.

-> " Element (1 bis 4)  is an improperly connected degenerate brick element. The database may be corrupted at this point. To proceed, clear the current mesh and create a new one or try to resume....."

ET,1,solid97,1 !Flächeninduktor
ET,2,solid97,1 !Probe

!ET,3,SOLID97  !Luft

ET,4,INFIN111  !Randelment
...
..
.
MSHKEY,0      ! Use  free meshin
MSHAPE,1,3d  ! Use hexahedra 3-D

esize,1.5
vmesh,all
allsel

Leider bin ich jetzt mit der Vernetzung überfragt?
Wäre sehr nett, wenn diese zwei Fragen beantworten könnten.

Danke Wosch

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Bezüglich Symmetrie: Da zwei geometrische Symmetrien vorhanden sind (allerdings nicht im Strom) kann man später untersuchen, ob auch ein Viertel der Geometrie für das Modell ausreicht. Zu Beginn würde ich die gesamte Geometrie ins Modell nehmen.
(Mir fällt auf: 1. Im Bild sind Zylinder und Induktor gleich lang: Ist das wirklich so? 2. Ich hätte erwartet, dass der Induktor gebogen ausgeführt wird, damit er näher an der Zylinderoberfläche liegt.)

Es macht sich gut, die stromführenden Bereiche möglichst mit Hexaedern zu vernetzen. Dazu kann die oberflächenahe Schicht als Extravolumen modelliert werden.

Ist das wirklich eine Fehlermeldung oder nur eine Warnung. Es scheint ein Vernetzungsproblem zu sein. Man sollte nachsehen, an welcher Stelle das auftritt und das Rechenergebnis (Temperatur) an dieser Stelle in Relation zur Umgebung betrachten und beurteilen. Ich vermute: man kann damit leben.

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Hallo
Der Induktor ist für die Versuche bewusst nicht der Form des Bauteils angepasst.
Die Fehlermeldung bei der Vernetzung konnte ich auch soweit  eliminieren.
Ich habe soweit das Modell versucht zu simulieren, jedoch bekomme ich keine Results jheat etc. für die harmonic solve. Bin gerade Ratlos.
Kann es vielleicht an der falsche Elementtyp, keyoptions oder Vektorpotential gleich null liegen. Wie sollten die Elemente gewählt werden?
In diesem Fall wird auch noch ein Fehler gezeigt.

*** ERROR ***                   
There are elements with positive electric charge and current conduction
reaction solutions for the VOLT degree of freedom in the model.  This 
analysis is not valid.
Ich habe doch im Induktor DOF volt.

!-----Habe folgende Elemente definiert---------------------

ET,1,Solid97  !Induktor 
keyopt,1,1,1  !Freihaeitsgrad Az und volt Vektorpotential

ET,2,Solid98  !Probe
keyopt,2,1,0  ! Freiheitsgrad UX, UY, UZ, TEMP, VOLT, MAG

ET,3,SOLID97  !Luft
keyopt,3,1,0  !Freiheitsgrad AX, AY, AZ  static domain, source domain

ET,4,INFIN111  !Randelment an der Probe
KEYOPT,4,1,1  ! Freiheitsgrad Az Vektorpotential  !

Wo sollte das Vektorpotential gleich null gesetzt werden??
DAnke

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Hi,

"*** ERROR ***                   
There are elements with positive electric charge and current conduction
reaction solutions for the VOLT degree of freedom in the model.  This 
analysis is not valid.
Ich habe doch im Induktor DOF volt."

Die Fehlermeldung meint ja auch dass die Reaktionskräfte der Elemente nicht identisch sind. Wenn man verschiedene  Elementtypen mit dem Freiheitsgrad Volt verwendet, müssen diese die selbe Reaktionskraft aufweisen, siehe ANSYS Help 12.2.Element Compatibility

MfG

Simulinho

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Meine Empfehlung wäre gewesen:

et,1,solid97,1     !Induktor
et,2,solid97,0     !Probe
et,3,solid97,0     !Luft
et,4,infin111,1,0  !Rand

[Diese Nachricht wurde von wosch am 11. Jun. 2008 editiert.]

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foto4.jpg foto3.jpg foto2.jpg

Hallo!
Habe es mit ihrer Empfehlung an der Uni nochmal versucht, nichtsdestotrotz funktioniert die Simulation nicht richtig. Es entsteht kein Feld in der umgebenden Luft (siehe foto4)um den Induktor. Und im Bauteil entsteht kein jheat foto3 u. foto2!!

Vielleicht können sie schon aufgrund ihrer Erfahrung den Fehler feststellen. Danke in voraus für ihre Bemühungen.

!------------Einige relevante eingegebene Daten-------------
et,1,solid97,1 !--Spule 

et,2,solid97,0  !Probe
  ! Freiheitsgrad

et,3,solid97,0  !luft
et,4,infin111,1,0  !Randelment an der Probe
.
.

MPTEMP,1,0
MPDATA,MURX,3,,1    !rel. Permeabilitt:1
MPDATA,RSVX,3,,1e9  !spez.wiederstand: 1e9 
.
.
.
esel,s,mat,,1
nsle,s,1
*get,nwi,node,,num,max  ! nwi wird die max Knotenzahl gespeichert
cp,1,volt,all
f,nwi,amps,strom    ! Belastung Strom istleistung 400 Ampere
allsel
.
.
.

!- Solution------------------------------
/solu
antyp,harm        !Harmonische Simulation
harfrq,freq
solve
finish

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was sofort auffällt:
- für Luft kein rsvx vorgeben, aber für Leiter und Probe
- bei 3D Stromspeisung muss Stromeintritt und Stromaustritt vorgegeben werden
Vermutlich gibt's noch ein paar kleinere Mängel. Solche sollte man an einer stark vereinfachten Geometrie heraus finden.

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foto8_jheat.jpg Foto6_Magnetic_vector_pot.jpg foto7_magn_luft.jpg

Hallo Wosch
Habe die Korrekturen vorgenommen. Hier nochmal der wesentliche Inhalt.
Habe in der Probe, Induktor,Luft, (cp,1,az,all vector magnetic potentials) gesetzt. Habe ich das soweit richtig gemacht??siehe unten
Es entsteht ein magnetic vektor (foto6_magn_)potential in der Probe, jedoch kein jheat (foto5_jhea).Irgendwo scheint noch ein kleiner Fehler zu sein. Wäre nett, wenn sie ihn finden würden.
Hier nochmal der wesentliche Inhalt.
-------------------------------------------------------------------
et,1,solid97,1        !Spule

et,2,solid97,0        !Probe

et,3,solid97,0        !Luft

et,4,infin111,1,0    !Randelment an der Probe

!- Matreialeigenschaften Definition

!Material-Induktor
mp,kxx,2,60          !Wärmeleitfähigkeit
mp,c,2,380            !Spez. Wärmekapazität
mp,dens,2,8900 !Dichte
MPTEMP,1,0
MPDATA,MURX,2,,20    !rel. Permeabilitaet:20
MPDATA,RSVX,2,,10e3  !spez.wiederstand: 10e3

!Probe---------------------------------------------------
mp,kxx,1,44.024      !Wärmeleitfähigkeit
mp,kyy,1,44.024
mp,kzz,1,44.024
mp,c,1,460            !Spez. Wärmekapazität
mp,dens,2,7860
MPTEMP,1,0
MPDATA,MURX,1,,1      !rel. Permeabilit?t:1
MPDATA,RSVX,1,,1/56e3 !spez.wiederstand
!Luft Kugel  V3-------------------------------------------------

MPTEMP,1,0
MPDATA,MURX,3,,1    !rel. Permeabilit?t:1
MPDATA,RSVX,3,,1e9  !spez.wiederstand: 1e9

!!-----------------------Induktor_Eigenschaften_zuweisen--------------------
vsel,s,,,2
vatt,1,1,1    !VATT, MAT, REAL, TYPE, ESYS Eigenschaften übergeben
allsel

!!---------------------Probe_Eigenschaften_zuweisen---------------------
vsel,s,,,1
vatt,2,2,2
allsel
!! Luft      -------------(frei flaeche )
vsel,s,,,3
vatt,3,3,3
allsel

.
.
.
!- Fahne_setzen ------------------------
csys,0
vsel,s,,,1                    !Selektieren des Volumens 1 (Probe)
aslv,s,all
aplot
asel,r,loc,z,0,Länge_probe/2  !Die Stirnflächen werden unselektiert
nsla,s,all              !Selektieren der Knoten aus den Mantelflächen
SF,ALL,INF              !Fahne setzen
allsel

!!------Randelement-------------------------------

vsel,s,,,2                !Selektieren Volumen Induktor
nslv,s,all                !Selektieren der Knoten aus Volumen Induktor
cp,2,volt,all            !Freiheitsgrad Induktor
cp,1,az,all
allsel

vsel,s,,,1              !Selektieren Volumen Induktor
nslV,s,all              !Selektieren der Knoten aus Volumen   
Induktor
cp,1,az,all
allsel

vsel,s,,,3                !Selektieren Volumen Induktor
nslV,s,all                !Selektieren der Knoten aus Volumen Induktor
cp,1,az,all
allsel

vsel,s,,,2              !selektieren des Volumen Induktor
aslv,s,all
asel,r,loc,x,-lange
asel,u,loc,z,0,1        !Flächenselektion
nsla,s,1                !Selektieren der Knoten aus der Fläche
sf,all,mci,-1            !Stromrichtung
*get,knr1,node,0,num,max
f,knr1,amps,strom        !Belastung der Knoten mit Strom
allsel                  !Alles Selektieren

vsel,s,,,2                !selektieren des Volumen Induktor
aslv,s,all
asel,r,loc,x,-lange
asel,u,loc,z,0,-1 !Flächenselektion Anschlusssfläche links selektieren
nsla,s,1                !Knoten aus Anschlussstelle selektieren
sf,all,mci,+1            ! Stromrichtung
*get,knr2,node,0,num,max
f,knr2,amps,-strom      !Stromaustritt
allsel

solution

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Also, wenn ich das Ansehen will, brauche ich schon den kompletten Quelltext. Solche längeren Quelltexte gehören dann eigentlich auch in den Anhang.

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Quelltext.txt

Hi Wosch! Hier der gesamte Quelltext.Danke
Gruß

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Auf die Schnelle wird's nichts.
Tut mir leid.

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windung_platte_3d.txt

Im Anhang liegt eine einfachst gehaltene Datei mit einem 3D-Beispiel mit Wärmegenerierung.
(Ich hatte im obigen Beitrag einen falschen Elementtyp empfohlen.)

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