---

Hallo,

ich möchte gerne ein Bauelement hinsichtlich der Jouleschen Erwärmung (Eigenerwärmung durch umgesetzte Leistung) simulieren.

Dabei habe ich einen temperatur- und (!) spannungsabhängigen Widerstand.
Wie ich den Widerstand abhängig von der Temperatur darstellen und eingeben kann, ist mir bekannt (Material model - thermoelectricity - add temp).

Nun suche ich eine Lösung, wie ich noch die Spannungsabhängigkeit mit einbringen kann.
Ich habe quasi zahlreiche Widerstands - Temperatur Kurven, die sich in der Messspannung unterscheiden, also eine Kurvenschar.

Wie kann ich dem Bauelement diese Kurvenschar aufprägen?
Ich kann ja nur einen Grafen anlegen. Ich bräuchte aber mehrere solche Grafen, wonach die Simulation dann auswählt, welche Spannung und Temperatur anliegt und danach den korrekten Widerstandswert ermittelt.

Gibt es diese Möglichkeit in ANSYS classic?

Viel Dank
MfG Andreas

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Wenn in diesem Zusammenhang unter Bauelement ein Finite-Elemente-Modell verstanden werden soll, muss die angesprochene Abhängigkeit über die Materialeigenschaft spez. el. Widerstand eingeführt werden. Diese kann temperaturabhängig und feldstärke- bzw. stromdichteabhängig (aber nicht spannungsabhängig) sein.
Die Berücksichtigung der Temperaturabhängigkeit wird von ANSYS unterstützt. Die Berücksichtigung der Stromdichteabhängigkeit muss man selbst mittels APDL (am besten in einem Makro) organisieren. Das ist nicht sehr aufwändig, kostet aber Rechenzeit.
Was ist das eigentlich für ein Material?

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Danke für die Antwort.
Ich werde mich mit dieder Lösung beschäftigen und ggf. nochmal nachfragen.

Es handelt sich um eine PTC Keramik, die den normalen PTC Kennlinien Verlauf, aber leider eben auch Spannungsabhängigkeiten zwischen 1V und 440V hat. Diese muss ich mit berücksichtigen.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Ja, da ergibt sich die Frage, ob eine Verhaltensbeschreibung für einen Schaltungssimulator gefunden werden muss, oder ob die Erwärmung eines Objektes mit einer solchen Keramik untersucht werden soll.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Ist es nicht vielmehr so, dass nur der spezifische Widerstand des Materials temperaturabhängig ist? Baut man aus einem solchem Material ein Bauelement und legt an dieses eine Spannung an, stellt sich mit zunehmender Temperatur der jeweils zugehörige Strom ein.
Wenn die thermischen Parameter einschließlich Kühlung vorgegeben werden, lassen sich die Abhängigkeiten von der Spannung mit ANSYS ermitteln. Dabei muss keine Spannungsabhängigkeit vorgegeben werden, sondern sie ergibt sich aus der Rechnung.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Ja der Widerstand ändert sich. Aber je nach angelegter Spannung, ändert er sich in verschiedenem Maße.... die Kennlinie variiert als mit der angelegten Spannung.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Welche Kennlinie?
Doch wohl nicht der Widerstand als Funktion der Temperatur?
Wenn das Bauelement an einer anderen Spannung betrieben wird, stellt sich eine andere Temperatur und damit ein anderer Widerstand ein.
Wird der Widerstand als Funktion der Temperatur nicht im (nahazu) stromlosen Zustand gemessen?

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo loopy1983,

bin in einer ähnlichen Situation. Eine wirkliche Lösung habe ich leider nicht gefunden, aber vielleicht hilft dir mein Ansatz.

Sofern man annehmen darf, dass das elektrische Feld im betrachteten Volumen weitgehend homogen ist und nur von der angelegten Spannung abhängt, reicht in jedem Zeitschritt eine ausschließlich temperaturabhängige Kennlinie aus. Wenn die Spannung in einem Lastschritt geändert wird, berechnet man einfach eine neue Kennlinie.

Abhängig von Geometrie und betrachtetem Zeitraum könnte das bei dir ebenfalls zutreffen.

MfG,
Waifar

PS: Wie schaltet man die aufpoppenden Meldungen "solution is done" aus?

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

kap_PTC.pdf

In der Anlage ein Beispiel zur Behandlung von PTC-Keramiken

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo,
ich bin dir sehr dankbar für die aufschlussreichen Bsp mit den kommentierten Befehlen. Sie haben mich ein ganes Stück voran gebracht 
Auch habe ich mir endlich das FEM für Praktiker ausgeliehen... nach langer langer Suche in vielen Biblliotheken.

Ich habe nur noch ein Problem:
Egal welches elektrsiche Bsp man sich anschaut, überall wird eine Fläche auf Masse gelegt (d,all,volt,0), aber ich kann nirgendwo eine Angabe zum positivem Potential finden. Dort werden lediglich alle Knoten der Kontaktfläche hinsichtlich des Freiheitsgrades Spannung zusammengefügt und ein Node für die Stromeinspeisung gewählt. Den Strom kann man festlegen, daraus würde sich ja dann eine Spannung einstellen.

Gibt es aber die Möglichkeit, eine feste Spannung anzulegen und den resultierenen Strom zu simulieren?
Diese Möglichkeit habe ich noch nicht gefunden.
Im Bsp ist davon auch die Rede, dass man mit verschiedenen Einspeisespannungen experimentieren soll, nur wie das umgesetzt werden soll, kann ich noch nicht erkennen.

DANKE

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Oh, wenn man das Beispiel sorgfältig liest, erkennt man die Spannungsspeisung (hier u1=8) über einen Vorwiderstand, der hier nur eingefügt wurde, um einfach an den Strom zu kommen. (Man könnte auch gleich das Potential an der oberen Seite vorgeben, aber dann müsste man sich den Strom mühsam aus den Stromdichten der Elemente ermitteln. Auch dies würde hier noch gehen, weil die Stromdichte fast konstant ist. Das ist bei allgemeinen Heizeranwendungen aber nicht mehr der Fall.)
Also noch einmal anschauen (und für u1 andere Werte einsetzen). 

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Stromspeisung ist bei PTC-Elementen nicht sinnvoll!

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hi Andreas,

was ich mal gemacht habe, die joulsche eigenerwärmung berechnet man mit solid69,du kannst auch mal gucken,welcher andere et diese berechnung unterstützt.

rb's sind spannungsunterschied (kann man auch über strom umrechnen lassen) und randtemperatur sowie tunif (anfangswert für temperaturiteration).

dann sollte man die temperaturerhöhung aufgrund von joulsche eigenerwärmung sehen.

gruss
Ciptokusumo

------------------
Johar Ciptokusumo
Leibniz Uni Hannover
Büro:0511-7625053

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo,

ich habe das Bsp mit dem PTC jetzt sorgfältig studiert und komme soweit auch damit klar, habe mit der Hilfedatei alle Befehle studiert und mir ist alles verständlich.

Nur eine Sache ist mir noch unklar:
Auf Seite 4 von 5, relativ weit oben, bevor der Vorwiderstand zwischen den beiden Nodes erstellt wird (e,n_max+1,n_ein), steht
type,3  $real,3
Was hat dieses $real,3 zu bedeuten?
Das mit type,3 der aktuelle Elementttyp auf 3 gesetzt wird ist mir ersichtlich, nur leider kann ich mit dem $real nix anfangen.
Ist das das gleiche wie
type,3
real,3 ??
Und das $ ersetzt den Zeilenumbruch?
Wozu genau brauche ich diese Zuweisung "Sets the element real constant set attribute pointer" (Zitat Hilfe)??

DANKE

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Genau so.
Das $-Zeichen ermöglicht es, mehrere Anweisungen in eine Zeile zu schreiben. (Dadurch kann der Quelltext übersichtlicher gehalten werden.)
Mit der Anweisung r,3,r1 wird der Real-Const mit der Nummer 3 der Wert des Widerstandes (r1 = 0,1 mOhm) zugewiesen.
Beim Generieren des Elementes Widerstand e,nmax+1,n_ein wird über den vorherigen Aufruf der  Real-Const mit der Nummer 3 (real,3) der Widerstandswert übernommen.
(Die Real-Const ist genauso wie der Typ und das Material eine Eigenschaft jedes Elementes. Sie wird nur häufig bei vielen Elementen nicht benutzt.)

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Oder anders formuliert:
Im Vereinbarungsteil:
Mit et,1,.... werden Elementtypen mit der Typnummer 1 vereinbart.
Mit mp,,1,.... werden Materialeigenschaften mit der Materialnummer 1 vereinbart.
Mit r,1,.... werden Real-Const mit der Real-Const-Nummer 1 vereinbart.

Bei der Modellerstellung:
Mit type,1  wird der Elementtypzeiger auf Elementtyp 1 gestellt.
Mit mat,1  wird der Materialnummernzeiger auf Materialnummer 1 gestellt.
Mit real,1  wird der Real-Const-Zeiger auf Real-Const 1 gestellt.

Nachfolgend generierte Elemente (z.B. beim Vernetzen oder auch beim direkten Generieren mit e,.... ) übernehmen dann die aktuellen Eigenschaften.
(Vergleiche: etlist)

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Wow... ich bin dir so unendlich dankbar für deine schnelle und ausführliche Hilfe 

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Beim Übertragen auf mein spezielles Problem ist eine weitere Frage aufgetaucht:

nsol,2,n_ein,temp => hier wird die aktuelle Temperatur des Einspeiseknotens mit der Variable2 verknüpft. Dieser Wert wird aus dem result file genommen.

esol,3,e_max,,smisc,2,strom => hierzu meine Frage:

Sehe ich das richtig, dass hier die Variable 3 mit dem aktuellen Strom verknüpft wird? Für den Strom werden werden die Temperaturwerte aus der Variable 2 genommen und über smisc wird das ganze mit der spez. Widerstand/Temperatur Tabelle verknpüft, die im Vorfeld angelegt wurde?
Meiner Meinung nach stellt dieser Befehl den Zusammenhang zwischen der Tabelle und den aktuellen Temperaturen her und ermittelt so den Strom am Messwiderstand (e_max), anhängig von der angelegten Spannung u1...

Sehe ich das richtig?
Oder hat dieser Befehlt und dieses smisc eine andere Bedeutung?

DANKE 

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Das Element mit der Nummer e_max ist der Widerstand. Dieser ist vom Typ circu124,0. Von diesem erreicht man das Ergebnis Strom über smisc,2.

Siehe Hilfe unter CIRCU124:
Table 124.3  CIRCU124 Item and Sequence Numbers
Output Quantity Name ETABLE and ESOL Command Input
Item E
VOLTAGE SMISC 1
CURRENT SMISC 2
CONTROL VOLT SMISC 3
CONTROL CURR SMISC 4
POWER NMISC 1
SOURCE (real) NMISC 2
SOURCE (imaginary) NMISC 3

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo wosch,

ich habe mein Programm für meinen speziellen Fall fertiggestellt und habe angefangen, jeden Befehl nach und nach einzugeben.
Dabei sind erneute Probleme aufgetreten.

Ich hänge gerade beim Vernetzen und komme nicht weiter bzw. ist mir nicht ersichtlich, wo das Problem liegt.
z.B. kann der SOLID226 nicht brick´sch vernetzt werden, obwohl er doch dafür vorgesehen ist.
Auch sind die Volumennummern nach vglue,all ganz andere und ich weiss nicht, wie ich eine Übersicht über alle Volumennummern erhalte bzw. dann erkennen kann, welches Volumen ich beim vmesh Befehl angeben muss, damit auch die richtige Baueletemntschicht vernetzt wird.

Wäre es möglich, wenn ich per Mail das command file verschicke und Sie mal drüber schauen? Wie das Bauelement aussehen soll und was es macht, kann ich Ihnen gerne nochmal in der Mail beschreiben.

Ist das vielleicht die bessere Variante, eh ich alle Probleme einzeln beschreibe?
bzw liegt dieses Vorhaben im Bereich des Möglichen?

MfG Andreas

[Diese Nachricht wurde von loopy1983 am 02. Jun. 2008 editiert.]

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP