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Autor Thema:   Distortion Control & Temperaturprobleme (1107 mal gelesen)
  
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Gunkerle
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erstellt am: 15. Nov. 2007 13:17    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

Hallo alle zusammen,
zur Vermeidung dass Elemente kollabieren verwende ich distortion Control. Wenn ich mir die Geasmtenergie betrachte, so ist die Größenordnung der durch distortion dissipiierte Energie etwa 10% der Gesamtenergie aus. Könnten daher meine Probleme kommen, dass sich mein Werkstück nicht vernünftig aufheizt (siehe Beschreibung unten)??

Ich versuche ein viskoelastisches Material unter hoher Kraft- und Zyklenbealstung zu simulieren. Das viskoleastische Materialverhalten sollte eigentlich eine Energeispeicherung und damit einen Temperaturanstieg gewährleisten. Aber selbst  bei jetzt 100 durchgeführten Zyklen bei einer Belastung,  die jeweils einer  Gewichstkraftsbelastung von 0.5-2t entsprechen würde, tut sich in Bezug auf Temperaturerhöhung gar nichts. Deshalb denke ich dass ich vermutlich irgendetwas falsch einstelle.

Momentan teste ich das ganze an einem 40*40*20 mm^3 großen Block, der an einer Seite mittels encastre fixiert ist und auf der anderen Seite eine Druckbelastung zyklisch aufgebracht wird, die auf Gewichtskraft umgerechnet obiger Belastung entsprechen würde. Expansionkoeffizient, Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität sind genauso angegeben, wie Dichte, die komplexen Moduli(Prony Serien Beschreibung/Zeitbereich) für viskoses Material und das E-Modul mit der Long Term Option.
Ich gebe Anfangstemperaturen entweder über predefined Field oder alternativ über boundary condition mit der cell Option für Volumenaufprägung der Temperatur auf. Im handbuch steht, dass die predefined Option für Abaqus Explizit fully coupled thermo- mechanische Rechnung nicht funktionieren soll, weshalb ich auf die Angabe der Anfangstemperatur mittels der Boundary Condition Option übergegangen bin.

Präge ich nur auf einer (Ober-)Fläche eine Anfangstemperatur auf, so ist ein Temperaturanstieg im Laufe der rechnung sichtbar - offensichtlich allerdings rein aufgrund der Wärmeleitzungseigenschaften, d.h. der Einfluss des viskosen Verhaltens ist dort nicht ablesbar.

Wenn jemand Ratschläge anbieten kann, wäre ich dafür dankbar.


ciao Gunkerle

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Mustaine
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Abaqus

erstellt am: 18. Nov. 2007 17:27    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 Gunkerle 10 Unities + Antwort hilfreich

Ich kenne mich in dem Bereich nicht so aus, aber geht das denn überhaupt mit viskoelastischem Material? Ich hätte jetzt vermutet, dass man die Umwandlung von Innerer Energie in therm. Energie nur mit Plastizität machen kann. Das solltest du ggf. im Users Manual nochmal überprüfen.

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Gunkerle
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erstellt am: 20. Nov. 2007 09:00    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

Zitat:
Original erstellt von Mustaine:
Ich kenne mich in dem Bereich nicht so aus, aber geht das denn überhaupt mit viskoelastischem Material? Ich hätte jetzt vermutet, dass man die Umwandlung von Innerer Energie in therm. Energie nur mit Plastizität machen kann. Das solltest du ggf. im Users Manual nochmal überprüfen.

Hallo Mustaine,
viskoelastische Materialien zeigen interne Materialdämpfung, was per Definition eine Erwärmung des Materials einschließt (einschließen sollte). Innere Energie ist ja die Summe aller Energiearten des Materials ausgenommen die Bewegungsenergieformen kinetische und rotatorische Energie. Also sollte eine Erhöhung der gespeicherten Energie mittels viskoser Effekt auch direkt die innere Energie beeinflussen und somit über die Beziehung zwischen Wärmekapazität zur internen Energie zu einer Temperaturerhöhung (Temperaturveränderung) führen.
Wenn ich nur eine Oberfläche mit einer Anfangstemperaturbelege, kommt es aufgrund der Wärmeleitungeigenschaften ja zu einem Energiefluss und zu einer Temperaturerhöhung in meiner Rechnung, nur die mechanisch-thermische Kopplung scheint zu keiner Temperaturveränderung zu führen, nicht einmal zu irgendwelchen minimalen Schwankungen z.B. im Bereich E-12, da rührt sich gar nichts. Du weisst nicht zufälligerweise jemanden, der sich auch mit thermsichenh Effekten befasst, denn ich vermute, dass ich irgendetwas an den Einstellungen falsch mach oder übersehe.

rechnen tue ich voll gekoppelt, die mechanischen Effekt, sollten also auf die thermischen zurückwirken können.


ciao Gunkerle

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Mustaine
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Abaqus

erstellt am: 20. Nov. 2007 20:48    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 Nur für Gunkerle 10 Unities + Antwort hilfreich

Dass das in der Praxis so passiert bezweifele ich nicht. Mein Post bezog sich darauf ob dieser Effekt numerisch berücksichtigt werden kann. Deswegen mein Hinweise auf's Manual...

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Gunkerle
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erstellt am: 21. Nov. 2007 08:57    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

Hallo Mustaine,
im Manual steht nichts dazu in welcher Größpenordnung der viskose Anteil tatsächlich zur Erwärmung beitragen kann - oder ich ahbe es nicht gefunden.


Ich rechne bisher mittels der Option explizit fully coupled. Nun habe ich festgestellt, dass man bei der Wahl von anderen Optionen, so etwas wie swelling, creep viscous mitangeben kann. Bisher bin ich davon ausgegangen, dass bvei einer vollgekoppelten Rechnung alle Energiearten berücksichtigt werden. Weisst Du etwas darüber ob man bei Abaqus tatsächlich gar nicht mittels explizit voolgekoppelt rechnen kann UND dabei die viskosen Effekte berücksichtigen kann?

Bei meinem viskosen Material weiss ich allerdings, das das viskose Verhalten  den Hauptbeitrag zur Erwärmung liefert UND dass bei den Belastungen in der Größenordnung wie ich sie aufbringe bei allerdings in der Praxis wesentlich längeren Verscuhszeiten eine Erwärmung um bis zu 60°C auftritt. Was mich so verwundert ist ja, dass nicht einmal kleinste Schwankungen auftreten in der Temperatur. Der viskose Energieanteil, der dissipiert wird steigt ja in meinen Rechnungen im verlaufe der Rechnungen an.

ciao Gunkerle

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Mustaine
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erstellt am: 21. Nov. 2007 10:30    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 Gunkerle 10 Unities + Antwort hilfreich

An dem Grundproblem ändert dass aber trotzdem nichts. Die Kernfrage ist und bleibt: Kann man diesen Effekt numerisch abbilden?

Ich kenne nur die eingebaute Möglichkeit durch plastische Verformungen Wärme zu erzeugen.
siehe Users Manual 18.2.1 Classical metal plasticity
Abschnitt: Heat generation by plastic work

Für viskoelastische Materialmodelle habe ich nichts gefunden.

Ansonsten hat man generell die Möglichkeit über das Keyword *Heat Generation die Subroutine HETVAL mit eigenen Vorgaben bzgl. dieses Effektes zu verwenden.

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Gunkerle
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erstellt am: 21. Nov. 2007 11:51    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 Mustaine,
Hetval ist aber doch nur im Standardsolver verfügbar, oder kann dies auch mitels Explizit benutzt werden?

ciao Gunkerle

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Mustaine
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Abaqus

erstellt am: 21. Nov. 2007 13:45    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 Gunkerle 10 Unities + Antwort hilfreich

Laut Manual nein. Ich wüsste jetzt aber auch keine Alternative. Wenn du die Berechtigung hast solltest du bei der Support-Hotline nachfragen.

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