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Gut zu wissen: Hilfreiche Tipps und Tricks aus der Praxis prägnant, und auf den Punkt gebracht für Ansys
Autor Thema:  Auslesen v. Querschnitten (932 mal gelesen)
Ruebe3000
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erstellt am: 16. Mrz. 2016 15:52    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


ElektrischerLeiter.jpg

 
Sehr geehrte FEM-Gemeinde,

ist es möglich den Querschnitt bzw. den Durchmesser eines deformierten Stabes in einem definierten Abstand (z.B. der Elementgröße) entlang seiner Achse auszulesen? Die Achse muss hierbei nicht zwangsläufig gerade sein, weshalb ein gemittelter Wert von Anfang zu Ende nicht in Frage kommt.

Es geht darum den Widerstand eines sich ausdehnenden Leiters analytisch über die Integration der einzelnen Querschnitte zu ermitteln. Ich würde gerne wenn möglich auf eine zusätzliche "Electric"-Studie verzichten, darum der mechanische Ansatz.

Anbei ein Gemälde zum besseren Verständnis.


Freundliche Grüße,
Markus

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wosch
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
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Rechne zuerst ein Problem nach, für das Du eine analytische Lösung kennst.

erstellt am: 16. Mrz. 2016 18:17    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 Ruebe3000 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Widerstand eines sich ausdehnenden Leiters

Und wodurch dehnt sich der Leiter aus?
Doch wohl nicht durch Temperaturänderung?

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

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Ruebe3000
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Beiträge: 4
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Ansys 17
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erstellt am: 17. Mrz. 2016 08:43    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

Nicht unbedingt! Es handelt sich um die Wicklung eines Dehnungsmessstreifens, der auf einem Metallkörper appliziert ist, welcher sich verformt. Ob dies unter Temperatur oder Kräften geschieht kann man hier für die Betrachtung des Drahtes vernachlässigen.

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cgebhardt
Moderator
Maschinenbauingenieur


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Registriert: 20.11.2000

erstellt am: 17. Mrz. 2016 09:15    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 Ruebe3000 10 Unities + Antwort hilfreich

Kann man machen, was soll denn das Ergebnis sein?
In einer FE-Analyse wird ja an jedem Punkt am Umfang multipliziert für jeden Punkt entlang des Drahtes ein anderer Verformungswert auftreten. Ein dreidimensionaler Verformungszustand eben. Was soll denn am Ende mit dieser Information passieren? Man kann die Verformungen kartesisch oder radial erfassen und z. B. in eine Textdatei rausschreiben oder auch anders verarbeiten (mitteln, Extremwerte suchen, eine Ellipse reinfitten usw.).
Das Werkzeug dazu heißt APDL (ANSYS Parametric Design Language), eine Sprache, die Zugriff auf die FE-Objekte und Ergebnisse bietet und ähnlich Fortran Kontrollstrukturen (Schleifen, Bedingungen...) nutzen kann. Kommandos die hier relevant sein könnten sind z. B. NROTAT (Knotenkoordinatensysteme drehen), RSYS (in welchem Koordinatensystem werden Ergebnisse ausgegeben), *GET (Abfrage von Größen), CFOPEN/CFWRITE/CFCLOSE (Filezugriff). Die Referenz dazu ist das Command Manual in der ANSYS Mechanical APDL Hilfe.
Hier gibt es weitere Infos, wie man APDL lernen kann:
http://forum.cad.de/foren/ubb/Forum101/HTML/003929.shtml#000017

Viele Grüße
CG

------------------
Christof Gebhardt

CADFEM GmbH
Marktplatz 2
85567 Grafing
Tel. +49 (0) 8092 7005 65
cgebhardt(at)cadfem.de
www.cadfem.de

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Ruebe3000
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Ansys 17
Solid Works 2012 SP4

erstellt am: 17. Mrz. 2016 10:49    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


ElektrischerLeiter_int.jpg

 
Als Ergbnis hätte ich gerne den Durchmesser oder besser den Querschnitt einzelner Segmente entlang des Drahtes, um diese zu einem resultierenden Leiterwiderstand zu verrechnen (siehe Bild).

Aber klar...APDL  Hätte ja sein können das es in Mechanical ein Lösung gegeben hätte.

Danke & viele Grüße,
Markus

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wosch
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
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Rechne zuerst ein Problem nach, für das Du eine analytische Lösung kennst.

erstellt am: 17. Mrz. 2016 18:44    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 Ruebe3000 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Ob dies unter Temperatur oder Kräften geschieht kann man hier für die Betrachtung des Drahtes vernachlässigen.

Wird man wohl nicht können, denn die Widerstandsänderung durch Temperaturänderung ist erheblich. Also dehnt sich der Leiter nicht aus, sondern er wird gedehnt. (Damit wird das was Sinnvolles.)
(Eine Ermittlung von Querschnittsflächen berücksichtigt nicht die Verhältnisse bei Biegungem des Drahtes.)

Ich sehe nur eine vernünftige Herangehensweise:
- Ermittlung des ohmschen Widerstandes vor der Verformung
- Verformung durchführen
- neue Geometrie auf die Knoten aufprägen
- erneute Ermittlung des ohmschen Widerstandes

Die Ermittlung des ohmschen Widerstandes erfolgt durch Kopplung des Freiheitsgrades Volt am Drahtanfang und Einspeisung eines (beliebigen) Stromes in einen dieser Knoten. Die Knoten am Drahtende werden auf Potential 0 gesetzt. Dann ergibt sich der Widerstand aus dem Potential am Einspeisepunkt geteilt durch den Strom. Dazu muss das benutzte Element das elektrische Strömungfeld beherrschen.

Zum Überprüfen eines angedachten Rechenganges nimmt man einfach  ein kürzes Stück eines zylindrischen Leiters, dehnt das und vergleicht mit der analytischen Lösung.

------------------
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Wolfgang Schätzing

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Ruebe3000
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Zitat:
Wird man wohl nicht können, denn die Widerstandsänderung durch Temperaturänderung ist erheblich.

Hallo,

doch man kann sie vernachlässigen, da es Kompensationselemente für die Widerstandsänderung des Drahtes durch Temperatur gibt. Die Ausdehnung des Metallkörpers, welche sich auf den Draht überträgt, lässt sich jedoch nicht schaltungstechnisch kompensieren...fast nicht.

Aber Ihr Ansatz mit dem Übertragen der Knoten hört sich sehr gut an. Ich werde versuchen das einmal nachzubilden.

Vielen Dank!

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wosch
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
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erstellt am: 18. Mrz. 2016 09:18    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 Ruebe3000 10 Unities + Antwort hilfreich

Eben, weil man sie nicht vernachlässigen darf, muss man sie kompensieren!

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Wolfgang Schätzing

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wosch
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erstellt am: 18. Mrz. 2016 18:29    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 Ruebe3000 10 Unities + Antwort hilfreich


dehnung3.txt

 
Hier mal ein Beispiel als Anregung.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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