Guten Tag,
ich benutze SOLID5 Elemente. Möchte für den Anfang erstmal eine statische Analyse machen.
Dazu hab ich folgende Sachen gemacht:
1. Materialeigenschaften: *Permittivitätsmatrix (orthotrop) eps_s mit den rel. Permittivitätskonstanten unter konst. Dehnung (alle 3 ca. bei je
3000)
*Dichte gewählt mit 7850 (obwohl das bei Statik ja nicht nötig gewesen wäre)
*Anisotrope Nachgiebigkeitsmatrix s_e (flex-form)
*piezoelectric strain matrix d (was nach meinen Gleichungen eigentlich hätte d_transp. hätte sein müssen, aber egal)
2. Geometrie : ein Würfel mit der Kantenlänge 0.01 (die Achsen liegen parallel zum globalen Koord.system)
3. RB und Lasten: *habe die Fläche, die die größten z-Koord. hat vollständig eingespannt, also Ux, Uy, Uz verhindert
*diese Fläche hab ich ebenfalls noch mit einer Spannung von 0 V beaufschlagt und die gegenüberliegende Fläche (mit minimalen
z-Koord.) mit 100 V beaufschlagt.
4.Die Rechnung laufen lassen
5. Verformungen anzeigen lassen - Ergebnis: es dehnt sich in z bzw. 3 Richtung aus
Jetzt meine Fragen:
1.
Wenn ich an den Permittitivätszahlen rumspiele, bekomme ich andere Verformungen heraus, obwohl die Gleichung doch lautet:
S = s_e * T + d_transp * E
mit
S mech. Dehnung
s_e mech. Nachgiebiegkeitsmatrix
d_transp. die transponierte piezoelektrische Ladungsdichte-Matrix
E elektrisches Feld
Kann mir das bitte jemand mal erklären?
2.
bei z_max ist 0 V und bei z_min 100 V.
Das E-Feld (als Ergebnis) zeigt jedoch in pos. z-Richtung (so sollte es sein, damit sich der Würfel in 3-Richtung ausdehnt).
Ist das E-Feld so definiert, dass es vom höheren Volt-Wert zum niedrigeren Volt-Wert gerichtet ist?
3.
Orientiert sich die Polarisierung nach dem Elementkoordinatensystem? d_33 ist laut Hersteller bei mir positiv, das bedeutet doch, dass es in 3
Richtung polarisiert wurde, richtig? Bedeutet das, dass wenn ich zum Bsp. gezielt eine Dehnung in 3-Richtung haben will, das
Elementkoordinatensystem kennen muss und dann die höhere Voltzahl bei z_element_min beaufschlagen muss?
Vielen Dank für Eure/Ihre Hilfe
Mark Wahren
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