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Hallo zusammen,
ich möchte ein etwas komplizierteres Bauteil, auf dem u.a. Piezo-Scheiben angebracht sind, simulieren. Ich arbeite dabei mit APDL. Ich habe nun ein Problem mit der Zuweisung der Materialeigenschaften: die werden ja durch eine Matrix definiert. Die Werte vom Piezo-Hersteller beziehen sich immer darauf, dass der Piezo in 3-Richtung (also z-Richtung) polarisiert ist. In meinem Modell soll aber der Piezo in 1-Richtung (also x-Richtung) polarisiert sein. Demzufolge müsste ich also vermutlich die einzelnen Einträge in dieser Matrix entsprechend der Indizes tauschen. Muss man da nur die Werte tauschen oder auch die Vorzeichen durch die (gedachte) Drehung des Koordinatensystems berücksichtigen? Geht das vielleicht generell auch einfacher zu lösen? Ich denke, dieses Umsortieren könnte, sehr fehleranfällig sein. (Die Drehung des Koordinatensystems bei der Geometrieerstellung kommt leider nicht in Frage!)

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Hi,

also normalerweis gibt es zu Piezos eine DIN und auch eine IEEE-Norm, wo alle relevanten Parameter und die jeweiligen Umwandlungsmatrizen enthalten sind. In ANSYS ist die Implementation des Piezoeffektes und insbesondere die Eingabe der Piezoparameter wie die sij bzw. cij und dij-Parameter ein wenig abweichend. Dazu gibt es in der Hilfe einige Infos, einfach mal unter piezoelectric coupling o.ä. suchen. Ansonsten verwende ich zur Modellierung der z+- bzw- z- Drehung in einem Mehrlagenaktor (Multilayerpiezo) 2 verschiedene Koordinatensysteme derart, dass z+ nach oben gerichtet, also der ursprünglichen Polarieriungsrichtung und z- eben der (um 180°) gedrehten Anordnung entspricht. Womöglich ist es eben damit auch möglich die Pol.richtung einfach in x-Richtung zu ändern. Ansonsten wirst du wohl in den sauren Apfel beißen müssen und das eben zu Sspiegeln bzw. in die ANSYS-Norm zu bringen. Mit Mathematica sollte es in 1 Sekunde erledigt sein...

Grüßle,
Thomas

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-Das Leben ist ein Hilbertraum-

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Danke für die vielen Hinweise. Ich wollte ja ursprünglich auch mit lokalen Koordinatensystemen für die Piezos arbeiten, aber ich bin mir da erstens nicht so sicher, ob dann auch die Materialeigenschaften auf das lokale Koordinatensystem bezogen sind (dazu müsste ich vermutlich bei der Elementierung im lokalen Koordinatensystem arbeiten) und dann habe ich ohnehin Probleme mit diesem lokalen Koordinatensystem: bei der Geometrieerstellung bezieht Ansys alle Befehle immer noch auf das globale Koordinatensystem (ich verwendete CLOCAL). Was für einen Sinn macht dann das lokale Koordinatensystem??

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ja moment,

also es gibt in ANSYS verschiedene Koord.systeme. 1. Das Working Plane System (wp_) 2. Ein beliebig definiertes (lokales) Koord. System clocal od. csys relativ zum bestehenden (z.b gedreht, verschoben etc.) und dann gibt es eben noch Elemen- und Materialkoordinatensysteme.

Schau mal z.B. unter :

4.5. Using Coordinate Systems with Initial State

The INISTATE command provides options for specifying data in coordinate systems other than the material and element coordinate systems. To define the coordinate system, issue this command:
INISTATE,SET,CSYS,CSID
Valid values for CSID are MAT (material) or ELEM (element), or any user-created coordinate system.
Shell elements support only material and element coordinate systems. Link elements support only element coordinate systems.
The default coordinate systems are 0 (global Cartesian) for solid elements, and ELEM for shell, beam and link elements.

oder unter den jeweiligen Hilfethemen füpr csys, local etc. nach.

Wichtig ist die Unterscheidung zwischen eben dem Working Plane System, die nur zur Modellierung da sind und den Element- bzw. Materialsystemen!

Grüße,
Thomas

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Ja, danke nochmal. Den Unterschied habe ich inzwischen auch festgestellt. Ich habe mittlerweile mit LOCAL die jeweiligen lokalen Koordinatensysteme positioniert und mit ESYS den Piezoelementen vor dem Vernetzen zugeordnet. Wieder was dazugelernt...

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