---

Test_Simulation.txt

Hallo und Guten Tag,

ich bin bei meiner Simulation wieder bei einem Problem angelangt, was ich auch nach längerem Versuchen und lesen in der Hilfe nicht lösen kann.

Ich simulier ein Schichtkörper, der komplett mit Stromdurchflossen wird. Da die innere Schicht einen seeehr kleinen Widerstand hat, erwärmen sich durch die Joulsche Wärme nur die beiden äußeren Schichten und es soll untersucht werden, wie sich die Wärme zur innere Schicht hin ausbreitet.

Hier ein Bild mit den aufgebrachten loads:

Allerdings bekomme ich als Ergebnis eine ziemlich sinnfreie Temperaturverteilung bei der Animation:

Erstellt mit den Befehlen
/post1
plns,tf,x
antime,50,0.5,,1,0,0,0

Erstellt wurde das Projekt mit dem Code, den ich als -txt angehängt habe.

Ist in meinem Programmcode ein Fehler ersichtlich?
Oder habe ich nur die falsche Herangehensweise bei der Auswertung meiner Daten?

Vielen Dank

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

---

Das sieht doch völlig in Ordnung aus. Wo ist das Problem?

[Diese Nachricht wurde von wosch am 19. Aug. 2008 editiert.]

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

---

Das gesamte Modell ist ja symmetrisch aufgebaut. Ich hatte also auch ein symmetrisches Bild erwartet.
Dargestellt wird ja der Wärmefluss in X-Richtung.... ist er an dem einen Übergang deswegen blau und an dem anderen rot, weil er in zwei verschiedene Richtungen gerichtet ist (quasi die Wärmestromrichtung)?

Mit welchem Befehl kann ich die aktuelle temperatur der einzelnen Nodes/Elemente simulieren bzw darstellen?

Wäre das der Befehl:
PLNS,TEMP, (DOF solution => Temperature TEMP)
ANTIME,50,0.5,,1,0,0,0 ???

Nur wird hier leider nicht die Verteilung der Temp dargestellt, sondern hat das gesamte Modell in jedem einzelnen Frame eine bestimmte Temperatur. von Frame zu Frame wird auch das gesamt Modell wärmer und nicht nur die äußeren beiden schichten, in dem die Leistung umgesetzt wird.

DANKE

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

---

Dargestellt wird der Wärmefluss in x-Richtung. Und der ist nun mal auf der einen Seite positiv und auf der anderen negativ. (Aber gleicher Betrag, siehe Farbskala) (Bei Darstellung des Betrages würde symmetrisches Bild entstehen.) Das wäre auch mit plvect,tf gut erkennbar.
Während der Aufheizung herrscht nahezu überall gleiche Temperatur, weil die Wärmeleitfähigkeit so gut ist. (Das ist eben so.)

Wenn man sich ein einzelnes Bild ansieht und die Farbskale dehnt, kann man erkennen, dass die Mitte etwas weniger warm ist. (Testweise lässt sich auch die Wärmeleitfähigkeit des Mittelteiles viel geringer einstellen oder die Dicke des Mittelteiles erhöhen.)
Es ist alles richtig gerechnet, nur die Interpretation bereitet Probleme!
(Es fehlt aber immer noch die Wärmeabgabe an die Umgebung (z.B. durch Konvektion))

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

---

Ja das klingt einleuchtend.... ich hatte wohl etwas andere Ergebnisse erwartet, weil die Bilder meiner Wärmebildkamera nicht mal annähernd das zeigen, was die Simulation sagt.

Wie kann ich die Skala der Temperatur anpassen?
Wie immer das gleiche Problem. Englische Hilfe und man findet nie das Wort, was sie zur Beschreibung des Problems gewählt haben. Wenn man keinen konkreten Befehl aus Bsp hat, ist man echt ein wenig aufgeschmissen.

DANKE

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

---

Die Farbskale lässt sich mit /cont,.... anpassen.

Wenn das reale Objekt mit der Thermokamera andere Bilder liefert, kann das daran liegen, dass die Materialeigenschaften nicht stimmen bzw. die natürliche Wärmeabgabe durch Konvektion nicht modelliert ist.

Stimmen denn die zeitlichen Abläufe in etwa?
Muss womöglich die Kontaktierung zwischen den Schichten berücksichtigt werden?

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

---

Hallo,

ich habe noch ein weng rumprobiert, aber es kommen physikalisch unmögliche Ergebnisse heraus.

Das Problem ist immer noch das gleiche. Nur wie kann in der Mitte des Körpers Wärme entstehen, wenn dort keine elektrische Leistung umgesetzt wird? (rsvx 0.0001)
Ich habe die Wärmeleitfähigkeit kxx auf 0.0001 herabgesetzt um den Effekt besser deutlich zu machen.

Eigentlich müßten sich die beiden äußeren Blöcke erwärmen und sich die Wärme zur Mitte hin ausbreiten. Hier ist es aber genau anders herum.

Die Wärmeabgabe durch Konvektion kann ich in meinem Fall nahezu vernachlässigen, da das Bauelement gut isoliert gemessen wurde.... Konvektion kann also fast vernachlässigt werden. Ich werde es dennoch versuchen, vielleicht fehlt dem Programm ja dieser Fakt und berechnet deswegen falsch?

Was genau ist mit "Kontaktierungen zwischen den Schichten" gemeint? In der Realität sind es verlötete schichten....

DANKE

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

---

So darf das nicht aussehen. Aber das was ich mir angesehen hatte, sah nicht so aus. Wie ist der aktuelle Quelltext?
Konvektion muss nicht berücksichtigt werden, wenn nur die Aufheizung untersucht werden soll.

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

---

Test_Simulation.txt

der aktuelle Quelltext hat sich nicht groß zu dem vorherigen geändert.

siehe Anhang

DANKE

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

---

Hallo,

ich habe gerade nochmal die ganze Simulation mit den folgenden thermischen Parametern ergänzt:

!---thermische Parameter - Konvektion
t_umg=20
nsel,s,loc,y,0
nsel,a,loc,y,l1
nsel,a,loc,Z,0
nsel,a,loc,z,l1
sf,all,conv,2,t_umg
allsel
ic,all,temp,t_umg

Nun stimmt das Ergebnis und es sieht auch so aus, dass sich nur die beiden äußeren Schichten erwärmen und die Energie zur Mitte hin transportiert wird.

Vielleicht haben dem Programm doch nur die thermischen Parameter gefehlt und ohne die rechnet es Mist?
Den conv_coeff kann ich ja sehr klein wählen!

DANKE

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

---

Leider läßt sich diese Lösung mit der Konvektion nicht auf meine eigentliche Problemstellung übertragen.

Das hier gezeigte Projekt ist ja nur ein kleines "was könnte ich falsch gemacht haben"- Modell, da mein eigentliches Modell etwas komplizierter ist und demnach auch mehr Rechenzeit beansprucht.

Dort sind zwischen den drei schichten noch Silber- und Lotflächen eingefügt, die ich mit simulieren muss, um einen recht genauen Überblick zu bekommen. Auch sind die Abmaße um einiges anders.

Es wurde die Kontaktierung angesprichen, zwischen den Schichten, inwieweit hat es einen Einfluss, wenn ich diese nicht mit modelliert habe? Denn es sind alles verlötete Flächen und ich habe den Übergang als nahezu ideal angenommen.

Ich werde versuchen ein vereinfachtes Modell meines eigentlichen Projektes zu erstenne, also ohne hauchdünne Flächen und Lotschichten, vielleicht liegt ja hier der fehler...

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

---

loopy1983_3.txt

Ich kann mich erinnern, dass ich solch ein ähnliches Programm schon einmal korrigiert habe. In der Anlage der Quelltext.  Die Ergebnisse erscheinen sinnvoll.
Wenn Lötungen satt (ohne Lufteinschlüsse) ausgeführt sind, wird man sie nicht als Schicht, sondern nur als Potentialausgleich modellieren müssen. (In erster Näherung überhaupt nicht.)

[Diese Nachricht wurde von wosch am 26. Aug. 2008 editiert.]

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

---

Ah ok....

ich werde also meine Lotschicht herausnehmen und nur die aufgebrachten Silberschichten mit betrachten.

An jeder dickeren schicht sind je eine dünne Silberschicht zum Verlöten aufgebracht. Sind also in der Verbindungsstelle zwei hauchdünne Silberschichten.

In der Mitte beider dünner Schichten wähle ich dann die Nodes aus und kopple dann mit
cp,1,volt,all
alles Nodes in dieser Lage hinsichtlich des Potentials?

Das würde dann nach deiner Beschreibung das Lot ersetzen?

Ich werde es mal probieren.... zum wiederholten Male VIELEN DANK für deine Hilfe 

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

---

An sich ja,
aber nicht cp,1,volt,all für alle
sondern für jede Schicht eine neue Nummer
also
cp,1,volt,all
cp,2,volt,all
cp,3,volt,all usw.

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

---

test_good.txt test_fail.txt

Hallo,

ich habe mein Problem mit den Zwischenschichten eingrenzen können, habe aber dennoch keine lösung parat.

Ich habe mit meinem Testkörper zwei verschiedene Simulationen laufen lassen.

Beide Male habe ich Silberschichten zwischen den drei Hauptschichten eingefügt, einmal etwas kleiner als die angrenzenten Schichten und einmal mit den gleichen Abmessungen.

Modell, wie es funktioniert:
   

und das dazgehörige Simulationsergebnis:
   

Die Wärmeleitfähigkeit des mittleren großen Blockes wurde sehr klein gewählt, daher der langesame Wärmetransport ins Innere.

Die gleiche Simulation habe ich nun nochmal durchgeführt, diesmal aber mit Silberschichten, die nicht bis ganz zum Rand reichen:

Modell der Simulation, wo kein sinnvolles Ergebnie herauskam:
   

Dabei habe ich, um den VGLUE befehl anwenden zu können, die größeren Schichten aus einzelnen Volumen zusammengesetzt, da es sonst Überlappungen gab, die nicht fehlerfrei verbunden werden konnten.
Liegt vielleicht darin schon der Fehler?

und das dazugehörige Simulationsergebnis:
   

Gut zu sehen, dass hier kein Wärmetransport zum mittleren Block hin stattfindet. An der Verbindung zwischen Silerschicht und dicker Mittelschicht scheint es eine Wärmebarriere zu geben, die nicht überwunden wird. Nur wieso funktioniert dann der Wärmetransport von der äußeren zur Silberschicht?

Ich habe beide Simulations Files nochmal angehängt.
Test_good.txt => erfolgreiche Simulation ohne eingerückte Ag-Schichten
Test_fail.txt => erfolglose Simulation mit eingerückten Ag-Schichten

Ich hoffe es kann mir jemand einen Hinweis geben, was genau ich falsch gemacht haben könnte und wieso der Wärmetransport zur Mitte hin nicht so funktioniert, wie in der fehlerfreien Simulation.

Mein Ziel ist ein Modell mit solch eingerückten Silberschichten.

VIELEN DANK!!!

[Diese Nachricht wurde von loopy1983 am 29. Aug. 2008 editiert.]

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

---

Bei der Betrachtung der bisherigen Ergebnisse der Rechnung mit Silberschicht wurde nicht bedacht, dass das Mittelteil außen natürlich weniger und später warm wird. Zum Vergleich sollte eine innere Partie z.B. die Mitte betrachtet werden. (Dann stimmen die Ergebnisse in erster Näherung überein.)

Dass sich scheinbar Schwebungen ergeben, liegt an einem ungeeigneten Verhältnis von zeitlicher zu geometrischer Schrittweite. (Da man bei thermischen Problemen keine "Ausbreitungsgeschwindigkeit" definieren kann, lässt sich auch keine allgemein gültige Regel angeben. Zumindest ich kann das nicht.)

Da die Silberschicht in der Realität eine Dicke von nahe Null hat, würde ich sie nicht als Volumen-Schicht modellieren sondern:

Die Blöcke für Außenteile und Innenteil so modellieren, wie hier geschehen und diese dann innerhalb der Blöcke verkleben und an den Übergangsstellen zwischen den Blöcken nur dort verkleben, wo die Silberschicht ist und diese Knoten innnerhalb der gedachten Silberschicht hinsichtlich des Potentials koppeln. (Bei der idealisierten Geometrie hier wäre letzteres aber nicht nötig.)
Genau so kann man das bei den äußeren Kontakten machen.

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

---

Die Silberschicht sollte deshalb als extra Volumen simuliert werden, da zu einem späteren Zeitpunkt eventuell auftretende Lufteinschlüsse in der Lotschicht untersucht werden sollen. Also wie die sich auf die Wärmeverteilung auswirken.

Ich werde den hinweisen mal nachgehen und die Silberschicht als Kopplung des Potentials betrachten... dazu verklebe ich dann nur die inneren Flächen und lasse die randgebiete so, wie sie erstellt worden sind.

Um einen Schnitt (in der Mitte des Körpers) zu betrachten, wähle ich die nötigen Volumen, Elemente, Nodes vor dem "Solve" Befehl aus, oder kann ich auch nach vollendeter Simulation diese Selektion vornehmen?

Mit welchem Befehl wähle ich "alles" aus, was ich in der Auswertung betrachten möchte? Denn bis jetzt sind mir nur vsel, nsel usw bekannt. Damit selektiere ich aber nur einzelne "Elemente", also entweder Nodes oder Volumen usw... nur wie selektiere ich "den ganzen halben Körper" um diesen Schnitt in der Mitte vorzunehmen?

DANKE

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

---

Gerechnet werden muss natürlich alles. Erst bei der Darstellung schneidet man z.B. eine Hälfte ab und schaut auf die Schnittfläche: (nsel,s,loc,z,0,l?/2  esln,s,1  plns,temp)
(Es gibt noch weitere Möglichkeiten, aber die habe ich im Moment nicht im Kopf.)

Lufteinschlüsse in der Lotschicht werden nachgebildet, indem man die Stellen nicht verklebt. (Manchmal ist es auch nötig, dort schlechten thermischen Übergang und keinen elektrischen Übergang nachzubilden. Irgendwie wird man das auch mit Kontakten machen können, aber das habe ich noch nicht ausprobiert.)

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