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Guten Abend liebe Ansys-Gemeinde,

im Rahmen eines Studienprojektes versuche ich die Eigenspannungen beim Schweißen mit Hilfe einer FE-Berechnung mit Ansys-Classic zu Analysieren. Als ersten Schritt habe ich ein vereinfachtes 3D-Modell erstellt. Zu Beginn wird diese Modell auf eine Anfangstemperatur von 293K gebracht. Im nächsten Schritte bringe ich auf einen von mir gewählten Knoten eine Leistung auf, die der Leistung eines Schweißgerätes entspricht. Diese Schritte wiederhole ich nun nach belieben.
Nun zu meinem Problem:
Wenn ich mir den Temperaturverlauf im ersten Step anzeigen lasse, hat das Modell eine homogene Anfangstemperatur von 293K, wie vorher eingestellt.
Im nächsten Step wird der erhitzte Knoten zwar warm, und auch die anliegen Knoten erwärmen sich leicht, jedoch fällt die Temperatur an den Randbereichen meines Modells auf bis zu 275K. Wie kann es sein, dass die Minimaltemperatur unter meinen Anfangswert von 293K sinkt ? Habe die identische Berechnung auf einem 2D-Modell versucht und da fällt meine Minimaltemperatur zu keinem Zeitpunkt unter meinen Startwert.

Hier mein Eingabeskript zum besseren Verständnis. Ich bedanke mich schonmal im Vorraus für eure Lösungsvorschläge!

/PREP7
et,1,solid5
block,0,0.2,0,0.4,0,0.01
vmesh,all

MP,KXX,1,40
MP,DENS,1,7800
MP,C,1,500
SFA,all,,CONV,8,293 

/SOLU
ANTYPE,TRANS
TINTP,,,,1

TIMINT,OFF
TIME,1E-6
D,ALL,TEMP,293
SOLVE

TIMINT,ON
DDEL,ALL,TEMP

TIME,1
F,NODE(0.106666,0,0.01),HEAT,700
NSUB,3
OUTRES,ALL,ALL
SOLVE

*DO,I,2,15
TIME,I
F,NODE(0.106666,(I-2)*0.026666,0.01),HEAT,0
F,NODE(0.106666,(I-1)*0.026666,0.01),HEAT,1400
SOLVE
*ENDDO

TIME,16
F,NODE(0.106666,0.373334,0.01),HEAT,0
F,NODE(0.106666,0.400,0.01),HEAT,700
SOLVE

[Diese Nachricht wurde von alexander89 am 26. Okt. 2012 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von alexander89 am 27. Okt. 2012 editiert.]

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Solch eine Erscheinung tritt auch dann auf, wenn die geometrische Schrittweite (Netzdichte) nicht zur Zeitschrittweite passt.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Vielen Dank für deine Idee.

Gibt es eine "Faustformel" wie die Netzdichte zur Zeitschrittweite angepasst werden muss ? Im Moment habe ich 3 Substeps eingestellt bei 16 Steps.
Habe noch den Befehl "AUTOTOTS,ON" gefunden, mit dem ich eine automatische Zeitschrittweite einstellen könnte.

[Diese Nachricht wurde von alexander89 am 27. Okt. 2012 editiert.]

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Leider war dies nicht des Rätsels Lösung. Hat vielleicht noch jemand eine Idee bzg. des Abkühlproblems ?

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Hallo!

Wenn Du Dir das Solve-File für Deine Berechnung mal näher anschaust, dann wird es da einen Abschnitt geben, der mit "Initial Time Increment Check..." anfängt.
Dort findest Du alle Deine Körper aufgelistet mit einem dazugehörigen Zeitschritt. Was Du nun zu tun hast ist, Dir den kleinesten Wert zu suchen und diesen als Deinen Anfangszeitschrittweite zu wählen, es geht auch ein kleinere Wert. Sprich, wenn Du dort stehen hast 0.0012345, dann nimmst Du als Anfangszeitschritt 0.001.
Falls ich Dein Problem richtig verstanden habe, sollte dies den gewünschten Erfolg bringen. Hoffe Dir damit geholfen zu haben!

Gruß,
Nanuk

[Diese Nachricht wurde von Nanuk am 31. Okt. 2012 editiert.]

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Vielen Dank für deinen Rat.

Habe mir jetzt mehrere Ergebniss-Dateien erzuegen lassen und bin nicht sicher wie und welche ich öffnen muss.
Habe jetzt folgende Dateien:

file.err
file.mntr
file.log
file.bcs
file.rdb
file.full
file.rth
file.stat
file.esav
file.ldhi

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Die Datei, die Du brauchst heißt Solve.out. Die Informationen müsste Dir Ansys auch im Solver-Fenster ausgeben.

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Leider wird mir keine solve.out Datei erzeugt. Muss ich dafür einen extra Befehl schreiben ? Bisher werden mir mit outres,all,all nur die Ergebnisdateien rausgeschrieben.
Ich arbeite mit Ansys-Classic

[Diese Nachricht wurde von alexander89 am 31. Okt. 2012 editiert.]

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Dann heißt die Datei bei Dir File.out. Aber es müsste auch alles im "Solver Output"-Fenster angezeigt werden. Du kannst über File->Switch Output to->File eine File.out erzeugen.

[Diese Nachricht wurde von Nanuk am 31. Okt. 2012 editiert.]

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step_first.png step_last.png

Habe mir jetzt eine file.out Datei erstellt, leider sind dort keine Informationen über "Initial Time Increment Check" hinterlegt. Wenn ich die Anfangsschritteweite willkürlich änder kühlt sich jedoch meine Platte weiterhin ab. Habe hier mal 2 Bilder vom ersten und letzen Step angehängt.

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Kannst mal Deine File.out hier bitte hochladen?

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alex.jpg alex89.txt

Komisch, meine Version zeigt diese Erscheinung nicht!

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Das ist ja mal sehr interessant. Vielen Dank , werde morgen in der Uni deinen Quellcode mal ausführen.

[Diese Nachricht wurde von alexander89 am 01. Nov. 2012 editiert.]

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Test.PNG

Hallo Wosch, mit deinem Skript kühlt sich das Blech nicht unter 293 ab wenn ich die Leistung nun auf die Knoten bringe. Vielen Dank dafür !

Wenn ich das Blech aber mit 2 Elementen über die Dicke oder mehr vernetze kühlt es sich ab ! Habe einfach mal deinen "esize,dick" Befehl auskommentiert.

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So einfach und willkürlich darf man die Vernetzung hier nicht machen. Es ist ja auch schon kritisch (und nicht besonders realitätsnah), den Wärmestrom jeweils in nur einen Knoten einzuspeisen. Das bedeutet: unendlich hohe Wärmestromdichte.
Es läuft gerade so noch, wenn die Platte in zwei Schichten unterteilt wird und ansonsten die Elementgröße "dick" hat.
(Übrigens ist (wenn schon solche alten Elemente benutzt werden) solid5,8 besser geeignet, rechnet schneller.)

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Zunächst einmal vielen Dank für deine vielen Lösungsansätze.

Das Aufbringen der Leistung auf einen Knoten war auch nur als 1. Schritt zum einarbeiten gedacht. Habe nun die Wärmestromdichte ( heatflux) auf die Elementoberfläche gebracht. Mir ist aufgefallen, dass es hierbei auch zu geringfügigen Abkühlerscheinungen bei einem Model mit 3 Elementen über die Dicke kommt. Habe die Konvektion erstmal auskommentiert. Bin am Montag wieder in der Uni und werde das "heatflux-Skript" und ein Bild dazu hochladen.
Würde gerne dazu deine Meinung lesen.

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heatflux_2.png

Hallo Wosch,

habe jetzt mal eine Wärmestromdichte auf die einzelnen Elementflächen gegeben. Leider kühlt es sich immer noch geringfügig ab,bei einem element über die Dicke.
Das 2. Bild zeigt den temperaturverlauf mit 2 Elementen über die Dicke mit 292,386K als minTemp.
Meine Frage: Habe mir die Elementnummern anzeigen lassen und auf Diesen einen Heatflux aufgebracht. Wie kann ich definieren welche Fläche des Elementes die Wärmestromdichte bekommt. Die Konvektion habe ich erstmal auskommentiert.

Skrip:
dick=0.01   !Dicke der Platte
breit=0.2   !Breite
lang=0.4    !Länge

/PREP7
et,1,solid226,10
block,0,breit,0,lang,0,dick
esize,dick
vmesh,all

MP,KXX,1,40
MP,DENS,1,7800
MP,C,1,500
!SFA,all,,CONV,8,293  !

tunif,293

/SOLU
ANTYPE,TRANS
TIME,1E-6
SOLVE

TIME,1
SFE,10,,hflux,,14e5
solve

TIME,2
SFE,10,,hflux,,0
SFE,30,,hflux,,14e5
Solve

TIME,3
SFE,30,,hflux,,0
SFE,50,,hflux,,14e5
Solve

TIME,4
SFE,50,,hflux,,0
SFE,70,,hflux,,14e5
Solve

TIME,5
SFE,70,,hflux,,0
SFE,90,,hflux,,14e5
Solve

TIME,6
SFE,90,,hflux,,0
SFE,110,,hflux,,14e5
Solve

TIME,7
SFE,110,,hflux,,0
SFE,130,,hflux,,14e5
Solve

TIME,8
SFE,130,,hflux,,0
SFE,150,,hflux,,14e5
Solve

TIME,9
SFE,150,,hflux,,0
SFE,170,,hflux,,14e5
Solve

TIME,10
SFE,170,,hflux,,0
SFE,190,,hflux,,14e5
Solve

Gruß
alex89

[Diese Nachricht wurde von alexander89 am 05. Nov. 2012 editiert.]

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heatflux_2.png heatflux_3.png heatflux_4.png

Hallo Wosch,

habe jetzt mal eine Wärmestromdichte auf die einzelnen Elementflächen gegeben. Leider kühlt es sich immer noch geringfügig ab,bei einem Element über die Dicke.
Das 2. Bild zeigt den Temperaturverlauf mit 2 Elementen über die Dicke mit 292,386K als minTemp und das 3. (heatflux_3) eine minTemp von 292,98K bei drei Elementen über die Dicke. Die Konvektion habe ich erstmal auskommentiert.
Mir ist aufgefallen dass die Temperatur bis ca. 20 Lastschritte auf 293K bleibt und dann im 21lastschritt schlagartig auf 285K absinkt.

Skrip:
dick=0.01   !Dicke der Platte
breit=0.2   !Breite
lang=0.4    !Länge

/PREP7
et,1,solid226,10
block,0,breit,0,lang,0,dick
esize,dick
vmesh,all

MP,KXX,1,40
MP,DENS,1,7800
MP,C,1,500
!SFA,all,,CONV,8,293  !

tunif,293

/SOLU
ANTYPE,TRANS
TIME,1E-6
SOLVE

TIME,1
SFE,10,,hflux,,14e5
solve

TIME,2
SFE,10,,hflux,,0
SFE,30,,hflux,,14e5
Solve

TIME,3
SFE,30,,hflux,,0
SFE,50,,hflux,,14e5
Solve

TIME,4
SFE,50,,hflux,,0
SFE,70,,hflux,,14e5
Solve

TIME,5
SFE,70,,hflux,,0
SFE,90,,hflux,,14e5
Solve

TIME,6
SFE,90,,hflux,,0
SFE,110,,hflux,,14e5
Solve

TIME,7
SFE,110,,hflux,,0
SFE,130,,hflux,,14e5
Solve

TIME,8
SFE,130,,hflux,,0
SFE,150,,hflux,,14e5
Solve

TIME,9
SFE,150,,hflux,,0
SFE,170,,hflux,,14e5
Solve

TIME,10
SFE,170,,hflux,,0
SFE,190,,hflux,,14e5
Solve

Gruß
alex89

[Diese Nachricht wurde von alexander89 am 05. Nov. 2012 editiert.][/b][/QUOTE]

[Diese Nachricht wurde von alexander89 am 05. Nov. 2012 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von alexander89 am 05. Nov. 2012 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von alexander89 am 05. Nov. 2012 editiert.]

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rot_licht.txt

Hier mal noch ein Beispiel mit einem rotierenden Lichtbogen, das ich vor vielen Jahren gemacht habe.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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