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  Def. von Ladungsdichten und Lösung el. Potential

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Autor Thema:  Def. von Ladungsdichten und Lösung el. Potential (1123 mal gelesen)
jorgmax
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ANSYS15/ANSYS16

erstellt am: 09. Okt. 2015 13:37    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

Liebe CAD.DE Mitglieder,

momentan versuche ich das el. Potential folgender Konfiguration zu lösen:
Zwei parallele Kupferplatten mit einer Dielektrischen Struktur dazwischen (->Prinzipiell ein Plattenkondensator)
Lege ich ein Potenial (DA, ALL, VOLT, voltage) and die entsprechend ausgewaehlten Kupferflaechen und löse das Problem ist alles zu meiner Zufriedenheit.
Lege ich zusaetzlich zu den Potentialen Oberflaechenladungsdichten fest (SFA, ALL,, CHRGS, Chargedensity ; an ausgewaehlten Flaechen des Dielektrikums) werden diese bei der Loesung nicht beachted, unabhaengig wieviel Ladung aufgetragen wird (Potential/E-feld aendert sich nicht).
Verwende ich hingegen das BFA Komando ist das Ergebnis qualitativ das erwartete (quantitativ bin ich nicht sicher, siehe Frage resp. Normalisierungen)

Die Grundlegende Frage ist nun: Was ist der Unterschied zwischen den Komandos SFA und BFA, denn Sie werden beide auf eine Area angewaendet und haben eine Ladungsdichte als input. Das ist sehr verwirrend für mich. Sind die Normalisierungen unterschiedlich? Wie sind die Normalisierungen/Einheiten definiert?

Vielen Dank.
Steffen


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

erstellt am: 09. Okt. 2015 15:41    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 jorgmax 10 Unities + Antwort hilfreich


jorgmax.txt

 
Die Nutzung der sfa-Anweisung (Flächenladungsdichte) lässt sich aus dem angehängten Quelltext erkennen. Zum Vergleich ist im Lastfall 1 die Aufbringung der Ladung mit der f-Anweisung angegeben.

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

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jorgmax
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erstellt am: 09. Okt. 2015 16:48    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


Screenshotfrom2015-10-09161504.png

 
Vielen Dank fuer diese schnelle Antwort!

Das Ausfuehren mit f Load funktioniert! Vielen Dank! Vermutlich wird die Ladung auf die ausgewaehlten Nodes verteilt, also nicht a priori eine Oberflaechenladung? Die normalisierung ist Coulomb?

Beim ausfuehren des angehaengten Codeabschnitt mit Load 2 ist das Resultat allerdings an allen Nodes 0 Volt. Scheinbar liegt hier ein grundlegender Anwenderfehler/Einstellungsfehler meinerseits vor...

Das .err File enthaelt:

*** WARNING ***                        CP =      1.492  TIME= 16:12:36
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.

Werden hier die angebrachten Ladungen ignoriert?

Ich habe den output mal in einem Screenshot festgehalten, siehe Anhang.

Aendere ich den SFA Befehl auf:

bfa,all,chrgd,ladung/(breit*tief)
Bekomme ich qualitativ die erwartete Lösung, quantitativ weicht sie stark ab.
Nur SFA bringt gar kein Ergebnis.


Vielen Dank fuer deine Hilfe!

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

erstellt am: 09. Okt. 2015 18:28    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 jorgmax 10 Unities + Antwort hilfreich

Mit f wird die Ladung unter den Bedingungen einer Elektrode (gleiches Potential) verteilt.

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

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jorgmax
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erstellt am: 10. Okt. 2015 13:19    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

Ok, vielen Dank, ja das ist mir nun klar geworden, das konstante Potential wird vor allem durch den cp Befehl erzwungen, oder?

Mein Problem liegt allerdings noch etwas tiefer, wenn wir am Beispiel bleiben und folgende Randbedingungen anbringen:

Code:
!------Randbedingungen-----
nsel,s,loc,z,0
d,all,volt,0
nsel,s,loc,z,spalt
d,all,volt,1000

möchte ich zusaetzlich auf den Nodes

Code:
nsel,s,loc,x,0 (respektive der entsprechenden Fläche)
eine definierte Ladung (möglichst) gleichmäßig verteilen funktioniert die Methode nicht mehr. Es ergibt einen Error (mit cp command) bzw die Ladungen werden ignoriert wenn dieses entfernt wird.

Zusammengefasst, ich möchte die Superposition des Potentials der Kondensatorplatten mit dem der an der Seite des Dielektrikums angebrachten Ladungen erhalten. Offenbar sind dabei die geteilten Knoten und unterschiedliche Randbedingungen an diesen das Problem. Vermutlich funktioniert auch deshalb das SFA Kommando nicht (SF kommandos funktionieren nie bei mir), auch in deinem Beispiel habe ich keine Lösung erhalten?


Ich habe ausserdem noch eine generelle Frage zu Loads/Forces

Wo liegt der Unterschied bspw. zwischen den Kommandos:

BFA (Body Force on Area - nimmt eine Volumenladungsdichte - wie wird diese auf eine Area verteilt?)?
SFA (Surface Force on Area  - Oberflaechenladungsdichte - verteilt auf eine Area)?


Viele Gruesse und vielen Dank für die Hilfe,
Steffen


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wosch
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erstellt am: 10. Okt. 2015 18:21    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 jorgmax 10 Unities + Antwort hilfreich

Man wird kaum auf eine Fläche mit dem Potential Null eine Ladung aufbringen können.

Zitat:
(SF kommandos funktionieren nie bei mir), auch in deinem Beispiel habe ich keine Lösung erhalten

Das kann und darf nicht sein!

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

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jorgmax
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erstellt am: 10. Okt. 2015 18:53    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

Hallo,
ja gut das stimmt eine Fläche mit O Volt macht im Programm vermutlich keinen Sinn, ist aber mit Sicherheit zu umgehen; x=0 ist zudem nicht a priori 0 V.

Zum Zitat: Mit deinem Beispiel (Last2): ich erhalte die im Screenshot meines 2. Posts zu sehende Lösung: alle Nodes 0 V! Es ist klar das dies nicht sein soll, sonst hätte ich ja kein Problem.

Nur um sicher zu gehen, hier mein Vorgehen:

1.Ich speichere deinen Code lokal ab
2.über FILE -> Read Input from.. -> ich wähle die Datei aus

Mache ich hierbei schon etwas falsch?

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wosch
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erstellt am: 11. Okt. 2015 16:57    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 jorgmax 10 Unities + Antwort hilfreich


jorgmax_a.txt


jorgmax_a2.jpg

 
Mit diesem Quelltext erhalte ich folgendes Lösungsbild:
(ANSYS 16 habe ich hier nicht.)

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

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erstellt am: 11. Okt. 2015 17:04    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 jorgmax 10 Unities + Antwort hilfreich


jorgmax_a.jpg

 
Das war das falsche Bild. Hier das :

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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jorgmax
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erstellt am: 11. Okt. 2015 21:32    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

OK, vielen dank fuer diese Bilder, dies entspricht der Lösung welche ich auch mit Last 1 erhalte. Das Ergebnis ist mit Last 2 equivalent?

Dann kann es ja nur eine unterschiedliche Konfiguration von ANSYS sein, an der Version liegt es nicht 15 habe ich auch probiert. Gibt es eine Möglichkeit die gesamte Konfiguration zu "dumpen", dann könnte man vergleichen?

Vielen Dank,
Steffen

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