---

model.JPG

Hallo!
Ich schreibe gerade an meiner Studienarbeit, bei der ich eine thermische Analyse der Mikrofunkenerosion mit ANSYS (11, classic) durchführen will.
Hab mir dafür in Anlehnung an frühere Arbeiten erst mal ein einfaches, symmetrisches 2-D-Modell ausgedacht, bei dem ein Wärmestrom (keine Konvektion und keine Strahlung) in Form einer Gauß-Kurve auf eine Platte aufgebracht wird (siehe Anhang).
Bei der Auswahl der Elemente hab ich mich erst mal für PLANE55 entschieden, bin aber unsicher bei der Auswahl der Dicke. Vielleicht liege ja auch schon mit den Elementen total daneben???
Außerdem wäre es schön, wenn mir jemand einen Tipp geben könnte, wie ich die Gaußsche Wärmequelle q(r)=a*exp(r²/b²) am besten simuliere. Bisher hab ich q für die einzelnen Knoten bestimmt und auf diese aufgetragen, aber da gibt´s sicher elegantere Lösungen...
Danke im Voraus

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

---

Wenn du das automatisch hast machen lassen, wüsste ich nicht, was man da noch eleganter machen könnte!?

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

---

Wieso gerade Gauß-Verteilung?
Ich könnte mir auch vorstellen, dass es durch die Kräfte von Pinch-Effekt und Skin-Effekt zu einer scharf abgegrenzten Bogensäule kommt, deren Durchmesser mit fortschreitender Zeit anwächst.

------------------
Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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

---

Hallo,

also ich würde eher die Elemente auswählen und mit SFE arbeiten.

Grund: Du kannst Dir sicher sein, dass Deine Leistung erhalten bleibt (immer über die Länge des Elementes integrieren).
Wenn Du sehr fein vernetzt wird das ganze weniger treppenförmig, dann erhälst Du aber auch mit der AUfgabe der Werte auf die Knoten bessere Ergebnisse.

@ Wosch: Das sind Standardmodelle, die nicht zwingend sinnvoll sind. Sie erlauben aber sich eine Methodik auszuwählen und durch Arbeiten mit sigma (und Anpassung der Amplitude) alles zwischen scharf begrenzten und langsam auslaufenden Quellen nahezu beliebig einzustellen. Solche Quellen werden z.B. auch für Laserstrahlen und Schweißlichtbögen verwendet.
Ich gebe Ihnen aber Recht.

beste Grüße
Moritz

------------------
Moritz Oliver Gebhardt

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

---

Zitat:

---

Original erstellt von MGebhardt:
also ich würde eher die Elemente auswählen und mit SFE arbeiten.

Grund: Du kannst Dir sicher sein, dass Deine Leistung erhalten bleibt (immer über die Länge des Elementes integrieren).

---

Das ist interessant, wie gibst du die Wärmestromdichte auf? Bekommt jedes Element eine konstante Wärmestromdichte? Bei mir bekommt jeder Knoten einen Wert entsprechend seiner Koordinaten, am Ende wird der tatsächlich eingebrachte Wärmestrom durch Integration über die entsprechenden Elemente berechnet und die Last so skaliert, dass ich auf den Einzubringenden komme. Ist Aufwand und dauert, wird aber wirklich genau.
Und beim Schweißen bilden die gaussverteilten Modelle recht gut die Realität ab, das zeigen zumindest viele Simulationen.
Moritz: Wenn du Interesse hast, dich über Schweißsimulationen auszutauschen (scheint ja auch bei dir teilweise nicht unproblematisch zu sein) -> PM.
Christoph

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

---

Das ist meine erste Simulation mit ANSYS. Daher dachte ich, bevor ich gleich anfange den Plasmakanal zu simulieren ersetze ich diesen lieber erst mal durch eine Gaußsche Wärmequelle...
Welche Rolle spielt denn die Dicke, wenn ich auf jeden Knoten einen Wert aufbringe? Bin mir auch nicht sicher, ob ich überhaupt mit Dicke rechnen muss - zumindest hat man bei PLANE55 die Auswahl.

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

---

Wenn das die erste Berechnung mit ANSYS ist, ist als Literatur das entsprechende Beispiel in "FEM für Praktiker Band 4" zu empfehlen.

------------------
Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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

---

Zitat:

---

Original erstellt von Mr Zylinder:
Das ist meine erste Simulation mit ANSYS. Daher dachte ich, bevor ich gleich anfange den Plasmakanal zu simulieren ersetze ich diesen lieber erst mal durch eine Gaußsche Wärmequelle...
Welche Rolle spielt denn die Dicke, wenn ich auf jeden Knoten einen Wert aufbringe? Bin mir auch nicht sicher, ob ich überhaupt mit Dicke rechnen muss - zumindest hat man bei PLANE55 die Auswahl.

---

Die Frage ist doch eher, ob die PLANE55 Elemente dafür geeignet sind.
Wäre es nicht sinnvoller ein Halbmodell aus Solid-Elementen zu nehmen?
Zumindest hab ich mich damals so ein wenig in das Thema Simulation der Laser-Erwärmung mit Ansys eingearbeitet.

Gruß,
Kai

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

---

Solange das Problem als rotationssysmmetrisch behandelt werden kann, sollte man auch ein rotationssymmetrisches Modell benutzen. Und dafür wäre plane55 das geeignete Element.

------------------
Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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

---

3d.txt

Kann mir bitte jemand einen Tipp geben, wie ich die Wärme im 3D-Fall in Form einer Gaußschen Funktion aufbringe? Im zweidimensionalen habe ich einfach eine Schleife in Abhängigkeit der Knotennummern geschrieben (siehe Anhang), was bei der willkürlichen Knoten- und Elementnumerierung im dreidimensionalen nicht mehr möglich erscheint.

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

---

heat2D.txt

2D-Modell vergessen...

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

---

Die bisher erkennbaren Versuche deuten auf eine 2D-kartesische Behandlung hin und das ist für eine Funkenerosion (wie auch für stationäre Bögen) nicht zielführend (um nicht zu sagen: unsinnig). Solche Probleme behandelt man (sehr rationell) 2D-rotationssymmetrisch.

------------------
Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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

---

heat2Drot.txt

Hab ich mir schon gedacht...
Ist es richtig, dass die y-Achse die Rotationsachse darstellt und dass die Geometrie im positiven Quadranten liegen muss?
Leider werden im rotationssymmetrischen Modell die Temperaturen zu hoch.
Ist es denn überhaupt sinnvoll, die Wärme auf die Knoten aufzubringen, wenn die Elemente keine Dicke haben?
Selbst wenn ich die Belastung kleiner wähle, sind die Ergebnisse völliger Blödsinn.
Wäre die Aufbringung einer Wärmestromdichte auf die Elemente besser geeignet?

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

---

Ja, deswegen habe ich ja eine Literaturstelle empfohlen, aus der alle diese Probleme erkennbar werden.

------------------
Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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