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laser1.PNG laser1.txt

Hallo zusammen,

ich arbeite zur Zeit an meiner Bachelorarbeit, bei der ich verschiedene  Laservorgänge simulieren soll. Dabei geht es um Wärmeverläufe im Material.
Mein aktuelles Problem ist, dass ich ein Vorgang simulieren soll, bei dem der Laser ein rechteckiges Muster abfahren soll. (Siehe Bildanhang)
Ich bin bisher soweit gekommen, dass ich eine Bahn hin und wieder zurück mit jeweils einer Schleife hinbekommen hab. Da ich aber 20-50 Bahnen brauche, will ich das nicht von Hand eingeben, sondern irgendwie mit einer äußeren Schleife.
Ich hab mir überlegt, das Koordinatensystem jedesmal um eine gewissen Wert in Y-Richtung zu verschieben, weiß aber nicht genau, wie ich das programmieren soll.
Ich habs mit
*do,b,1,20
local,11,0,0,(-0.005*b),0
solve
*enddo

versucht, haut aber nicht hin.
Vermutlich gibts da elegantere Lösungen, bin für jeden Tip dankbar

Gruß
hc

[Diese Nachricht wurde von hc85 am 28. Nov. 2012 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von hc85 am 28. Nov. 2012 editiert.]

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Eine mögliche Strategie:
- Vernetzung so einrichten, dass auf der gewünschten Spur Knoten (in äquidistatem Abstand) liegen
- alle die Knoten automatisch heraussuchen, die auf der Spur liegen
- die Knotennummern in ihrer Nachbarreihenfolge in eine Liste schieben
- Liste für jeden Durchlauf abarbeiten

(Wenn die Vernetzung nicht änderbar sein soll, lässt sich der zweite Punkt auch von Hand machen.)

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Ach, ich sehe gerade: es wurde ein zweidimensionales Modell verwendet.
Ist das wirklich sinnvoll? Bisher habe ich solche Probleme immer dreidimensional behandelt.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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maeander1.txt maeander2.gif

Wenn man kleinere Unzulänglichkeiten zulässt und etwas Gedankenschmalz in die Geometriegenerierung steckt, lässt sich ein sehr einfacher Algorithmus für die Mäanderbahn erstellen. Siehe Anhang

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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laserrechteck2d.txt laserrechteck3d.txt

Hallo wosch und danke schonmal,

da es etwas geeilt hab und ich nicht weiter wusste, hab ich doch alles per Hand eingegeben. Du hast natürlich recht, ein dreidimensionales Modell ist eigtl angebracht. Deshalb hab ich den ganzen Code-Wulst auf ein 3d Modell angewendet, mit kleinen Modifikationen. Das Ergebnis ist lang nicht so klasse wie deine Lösung, aber ich kam bisher nicht dazu diese genau nachzuvollziehen. Werde es aber die nächsten Tage tun, um mir in Zukunft die Arbeit zu erleichtern.
V.a. die Temperaturausbreitung sieht bei dir viel besser aus.
Was ich mir noch überlegt hab:
Muss man hier keine Konvektion berücksichtigen, oder hat diese nicht viel Einfluss auf das Ergebnis?
Und wie ist es mit der Leistung des Lasers, kann man diese 1:1 als heatflow übernehmen? Ich hab schon eine Gaussfunktion für den Laserstrahl erstellt und in einem einfachen Modell getestet, allerdings benötige dafür ein sehr feines Muster mit Kantenlängen von 0.1mm, was mich bei 32000 Knoten dann doch sehr in der Größe des Modells einschränkt.

Gruß
hc

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Natürlich sollte man die Konvektion und auch nichtlineare Materialeigenschaften berücksichtigen: aber erst, wenn das Programm läuft.
Bei einem punktförmigen Energieeintrag darf man natürlich die Temperatur in diesem Punkt nicht auswerten, da hier die Energiedichte gegen unendlich geht.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Ok. Ich frage mich, wieso bei der von dir hochgeladenen Animation das Wärmefeld eine wesentlich größere Ausdehnung hat als wenn ich deinen Code bei mir auswerte. Hier bekomme ich nur eine punktförmige Wärmequelle. Warum ist bei dir in der Animation die Temperatur deutlich höher (Smax 7000) als in der Skala am unteren Bildschirmrand (Smax 1300) bzw. wo kommt diese Diskrepanz her? Was sind deine Einstellungen bei der Erstellung der Animation?

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/cont,,9,20,,1500

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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verzweiflungstat1.txt

Hallo wosch,
Wir erstellten ein neues Modell - bei dem der Heatflux auf die Elemente aufgebracht wird. Problematisch ist in unserem Modell, dass die Temperatur nur um wenige Kelvin steigt. Wir finden für dieses Phänomen keine Erklärung - Selbst wenn der Heatflux um mehrere Zehnerpotenzen geändert wird stellt sich keine signifikante Änderung ein.
Der Code liegt bei - wir sind uns eigentlich sicher, dass es nicht an den Materialkonstanten liegen kann...
Vielleicht siehtst du ja mit deinem geschulten Blick gleich woran es liegt...

MfG

hc85

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Der Quelltext ist unvollständig. Es fehlt die Extrusion.
Was soll das bringen, die Energie über die Elemente einzubringen? (Intern werden sowieso wieder Knoten benutzt.)
Hier wird die Wärmestromdichte benutzt und nicht der Wärmestrom!
Werte sollten immer über Variable und nie direkt ins Programm.
Selektierungen immer über den Ort und nie über ihre Nummern.

Hier ein ergänzter Quelltext:
Ach, das Hochladen eines Anhangs geht mal wieder nicht.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

[Diese Nachricht wurde von wosch am 05. Dez. 2012 editiert.]

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Na, dann eben auf diese Weise:

!Energieeintrag in Platte
!aus dem Forum von hc85

finish  $/clear
*abbr, hc85_3,/input,hc85_3.txt

abma=20e-3      !Abmessung außen
rand=5e-3      !Rand

/prep7
et,1,mesh200,6  !Hilfselemente für Vernetzung
et,2,solid70
!----Materialvereinbarung------
MP,KXX,1,54
MP,DENS,1,7850
MP,C,1,461

!----Geometrie--------
k,1,0,0,0
k,2,abma,0,0
k,3,0,abma,0
k,4,abma,abma,0

k,5,rand,rand,0
k,6,rand,abma-rand,0
k,7,abma-rand,0.005,0
k,8,abma-rand,abma-rand,0
a,1,3,6,5
a,1,2,7,5
a,3,6,8,4
a,2,4,8,7
a,5,7,8,6
aglue,all
lesize,3,,,50
lesize,7,,,50
lesize,12,,,50
lesize,5,,,50
lesize,11,,,50
lesize,10,,,50
lesize,1,,,50
lesize,8,,,50
lesize,2,,,10,0.2
lesize,9,,,10,5
lesize,6,,,10,0.2
lesize,4,,,10,5
type,1
amesh,all

!/eof

!Netz um 0.005 in die Tiefe extrudieren mit 5 Elemeneten
!und space ration 3
abmz=5e-3    !Abmessung in z
esize,,5
type,2
mat,1

vext,all,,,,,-abmz
aclear,all  !Hilfselemente löschen

r=1e9  !Wärmestromdichte

tunif,293
/SOLU
ANTYPE,TRANS
TIME,1e-12
NSUB,1
OUTRES,ALL,ALL
SOLVE

n=0

time,(0.01+(n*2))
schritte=20
*do,i,1,schritte
Time,((0.01+(n*2))+(i*0.02))
sfedele,all,all,all
sfe,(22246-(500*n)+(5*i)),,hflux,,r
nsub,1
allsel
outres,all,all
solve
*enddo

!time,(1.01+(n*2))
!*do,i,1,schritte
!Time,((1.01+(n*2))+(i*0.02))
!sfedele,all,all,all
!sfe,(22251-(500*n)-(5*i)),,hflux,,r
!nsub,1
!allsel
!outres,all,all
!solve
!*enddo
!*enddo

!------Auswertung------
/post1
/plopts,minm,0
plns,temp

/eof

/cont,,9,293,,900
set,next  $plns,temp

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Wenn man von der punktförmigen Quelle weg will, dann empfiehlt es sich, die Nachbarknoten des Zentralknotens mit in die Speisung einzubeziehen.
So kann man bespielsweise die vier Nachbarknoten und einen darunter (im Material liegend) benutzen. Dann speist man in den Zentralknoten 3/8 und in die anderen jeweils 1/8 des Wärmestroms ein.
(Diese Knoten lassen sich leicht relativ über den Ort des Zentralknotens selektieren.)

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Hi wosch, Hi hc85,
ich starte gerade mit meiner Masterarbeit und habe ein ähnliches Problem. Als Einstieg in das Problem habe ich versucht, obiges Script zu starten und zu lernen, was es macht. Bei mir läuft das Ding nicht hoch. Könnte es daran liegen, daß ich mit der Studentenversion Ansys 10 arbeite? Ich hatte die Anzahl der Knoten bereits auf die zugelassene Menge reduziert. Habe ich was übersehen?

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Die Vernetzung war von hc85 so angelegt, dass das mit ANSYS 10 nicht laufen kann.
Die Anzahl der verfügbaren Knoten und Elemente reicht dafür nicht aus.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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