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Autor Thema:  Piezo-Bimorph Widerstand anschliessen (1289 mal gelesen)
michel23
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Beiträge: 6
Registriert: 09.04.2010

erstellt am: 09. Apr. 2010 19:24    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


michel23.txt


seltsam.jpg

 
Hallo Leute,

ich habe 2 kleine Ansys-Probleme, bei denen ich beim besten Willen nicht allein weiterkomme. Es geht darum, einen Piezo-Bimorph mit angeschlossenem Widerstand in Ansys 11 APDL zu modellieren und eine harmonische Analysereihe durchzuführen. Für jede Hilfe und jeden Tip bin ich dankbar!

Aktueller Stand ist, dass der Bimorph sich bei angelegter Spannung genauso verformt, wie von den Datenblättern des Herstellers über das Material angegeben. Auch mit mechanischer Anregung bzw. Auslenkung kommen verwertbare Ergebnisse raus. Soweit, so gut. Aber jetzt geht es darum, den Widerstand einzubinden.

1. Problem ist, dass ich beim Start der Analyse immer die Meldung "Both solid model and finite element model boundary conditions have been applied to this model. As solid loads are transferred to the nodes or elements, they can overwrite directly applied loads." bekomme.
Was genau meint er damit? Die solid loads sind wohl die Einspannung, oder? Ich habe auch schon versucht, das displacement wie in den Ansys-Beispielen nicht auf die areas sondern auf die nodes zu geben (siehe wegkommentierter Teil bei der Einpannung). Aber dann kommen vor der Analyse mehrere Meldungen mit "Warning! Node xxx on element 1 is unselected." und Ansys stürzt ab (beendet sich kommentarlos). Ich stehe vor einem Rätsel.

2. Problem und weitaus schlimmer ist, dass die Verformung des Bimorphs, sobald ich einen Widerstand anbaue und durch displacement anrege, sehr seltsam wird (siehe Bild im Anhang). Woran kann das liegen? Habe ich einen Denkfehler beim Anschließen des Widerstands oder bei der Auswahl der Elektroden begangen? Oder hängt das vielleicht sogar mit dem 1. Problem zusammen?

Vielen Dank im Voraus für Eure Ideen,
Michel.

Anhänge:
- Bild der seltsamen Verformung
- Ansys APDL Code

[Diese Nachricht wurde von michel23 am 09. Apr. 2010 editiert.]

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wosch
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Elektrotechniker im Ruhestand


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Beiträge: 2607
Registriert: 16.12.2004

Rechne zuerst ein Problem nach, für das Du eine analytische Lösung kennst.

erstellt am: 11. Apr. 2010 19:46    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für michel23 10 Unities + Antwort hilfreich

Die Struktur-Randbedingungen sind mir nicht verständlich.
Wenn man aber eine Seite einspannt und die andere auslenkt, fließen bei dem Modell mehrere Hundert Ampere durch den Widerstand. Kann es sein, dass da etwas an der Materialvereinbarung nicht stimmt?

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

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michel23
Mitglied


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Beiträge: 6
Registriert: 09.04.2010

erstellt am: 15. Apr. 2010 16:22    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


morph.txt


file.jpg

 
Hallo Wolfgang,

die Materialdaten müssten eigentlich stimmen, oder was meinst Du mit Material"vereinbarung"? Ich habe heute nochmal einen Monomorph mit den gleichen Materialdaten aufgebaut, um das Modell erstmal so einfach wie möglich zu halten und mich langsam an den Fehler ranzutasten. Funktionierte auch alles wunderbar. Wieder ist es so, dass die Auslenkung, wenn ich den Widerstand weglasse und 200 Volt auf eine Seite des Piezos gebe und die andere Seite erde, genau wie vom Hersteller gefordert im Zehntel-Millimeterbereich liegt.

Auch die Analyse ohne elektrische Anregung, also mit Anregung durch Auslenkung, ist in der richtigen Größenordnung.

Sobald ich allerdings den Widerstand dazunehme, wird die Auslenkung in der Tat unsinnig groß (um mehrere Zehnerpotenzen zu groß), und die Verformung selbst sieht irgendwie "verknittert" aus. Ich kann mir das nicht erklären. Ich muss beim Anschliessen des Widerstands einen Fehler gemacht haben, aber weiss nicht, welchen.

Im Anhang diesmal das Skript des Monomorphs mit "wegkommentiertem" Widerstand und der richtigen, kleinen Auslenkung. Aber mit dem Widerstand funktioniert es einfach nicht. Hast Du noch eine Idee?

Danke für Deine Mühe,
Beste Grüße,
Michel.

[Diese Nachricht wurde von michel23 am 15. Apr. 2010 editiert.]

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