Hallo,
Sorry für die späte Rückmeldung. Die Anforderungen an das Modell wurden geändert und ich hab selbst inzwischen noch mehr rumprobiert. Ich bin auch ein wenig der Lösung näher gekommen, ein paar Fragezeichen bleiben dennoch.
Zitat:
Original erstellt von wosch:
Die Verlustleistungsdichte im Stab lässt sich doch aus dem Strom und den Abmessungen des Stabes einschließlich des spezifischen Widerstandes des Leitermaterials von Hand ermitteln.
Wird diese dann als thermische Last auf den Stab aufgebracht, wird alles nur noch zum transienten thermischen Problem.
(Es sei denn, die Widerstandsänderung durch die Temperaturerhöhung muss berücksichtigt werden.)
Danke für Ihren Ratschlag Herr Schätzing. Das dachte ich mir eigentlich auch...allerdings besteht mein Projektarbeits-Betreuer darauf, dass wir die thermisch-elektrische Simulation verwenden. Das wurde bei uns auch schon mal so gemacht, auf Basis des damaligen Vorgehens baue ich auch die hier behandelte Simulation auf, allerdings bestand das Modell damals rein aus dem Draht, ohne Isolierung und Stator.
Am Modell hat sich Folgendes geändert:
1.
Der durchlaufende Draht besteht jetzt aus zwei Teilen, der an seiner Spitze oben verschweißt ist. Diese Verschweißung (vereinfacht dargestellt als Scheibe zwischen den Drahtteilen, siehe Bild 1) hat einen eigenen (im Vergleich zu Kupfer um zwei Zehnerpotenzen höheren) spezifischen Widerstand.
2.
In den betreffenden Nuten laufen jetzt jeweils 4 Drähte hindurch, allerdings sind die zusätzlich hinzugekommenen 3 Drähte auf ihre Länge innerhalb der Statornut reduziert, sind also komplett gerade. Auch diese sind mit einer Drahtisolierung versehen (siehe Bild 2). In der Realität würden diese genauso nach Heraustreten aus der Unterseite des Stators nach außen gebogen, auf der Oberseite wären sie ebenso miteinander verschweißt. Das wurde der Einfachheit hier aber weggelassen.
3.
Zum Zeitpunkt meines ersten Posts hatte ich die Temperatur-/Wärmerandbedingungen ja noch komplett falsch betrachtet.
Jetzt sind alle Oberflächen des Modells, die nur mit Luft in Berührung sind, mit einer Konvektion von 10 W/m² versehen.
Gefehlt hat auch die Wärmeleitung vom Draht an die anderen Modellbestandteile, die ihn umgeben. Und da ist der Knackpunkt. Ich bin mir nicht sicher, wie man die Randbedingungen setzt, sodass das richtig bewerkstelligt wird. Eine Bedingung 'Wärmeleitung' gibt es ja nicht.
Ich habe für die Wärme, die ja vom elektrischen Strom in den Drähten ausgehen soll, einen Wärmestrom als Bedingung gesetzt, und zwar immer auf die 'Startfläche' des jeweiligen Drahtes, dort wo auch der elektrische Strom angelegt ist (siehe Bild 3), welcher dann zum anderen Ende des jeweiligen Drahtes fließt (dort ist ein elektrisches Potenzial von 0V angelegt). Meine Vorstellung ist, dass die Wärme sich ausgehend von dieser Fläche auf das gesamte Drahtvolumen verteilt.
Um nun die Wärmeleitung zwischen den Modellobjekten in der Statornut (Draht --> Drahtisolierung --> Nutisolierung --> Stator) hinzukriegen, habe ich jeweils auf der Innenseite dieser Körper (außer dem Draht selbst natürlich, da dieser ja ein Vollvolumen hat) ebenso den Wärmestrom angelegt. Das habe ich gemacht, weil ich davon ausgehe, dass dieser dort aufgetragen werden muss, wo Wärme ankommt und aufgenommen wird. Das Temperatur-Ergebnis davon sieht einigermaßen realistisch aus, allerdings frage ich mich trotzdem, ob dieses Vorgehen prinzipiell richtig ist, da es mir so vorkommt, als würde ich eine neue Wärmequelle auflegen, anstatt die übertragene Wärme des Drahtes simulieren zu lassen.
Wäre es korrekter, stattdessen an den ganzen Wärmeübergangsflächen eine Wärmestromdichte (=Verlustleistungsdichte nach Hand berechnet?) aufzutragen? Habe ich überhaupt die richtigen Flächen ausgewählt? Wie würdet Ihr die Bedingungen für den Wärmestrom im Draht selbst setzen?
Temperaturen kann ich an den Drähten nicht definieren, da ich diese ja begutachten möchte. Falls Ihr das trotzdem vorgeschlagen hättet, lasst es mich bitte wissen, wäre für mich interessant.
@wosch: Sie haben in einem anderen Beitrag mal das Thema diskutiert
( https://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum101/HTML/009154.shtml ) und ein Programm(?) als Antwort gegeben, ist eine Anpassung desselben für meinen Fall nötig (von der APDL-Programmierung hab ich nun wirklich keine Ahnung...)?
Durch die Suchfunktion sehe ich, dass jemand vor einem ähnlichen Problem bzgl. Wärmeleitung stand, leider erscheint beim Aufrufen des Beitrags nur eine Fehlermeldung. Vielleicht liegt das aber nur am Browser o.Ä., kann bitte jemand anderes den Link versuchen zu öffnen und einen Inhaltsbericht geben?
( http://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum101/HTML/007481.shtml#000004 )
Ich bedanke mich für jede Hilfe & Meinung! 
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-ETP, Polyamidimid sowie Nomex-Isolationspapier) festgelegt. 
