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Autor Thema:   thermische simulation abaqus explizit (3813 mal gelesen)
  
Die Gewinne der Zukunft werden mit intelligenten, autonomen Elektrofahrzeugen eingefahren. (3DEXPERIENCE)
Gunkerle
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erstellt am: 08. Feb. 2008 10:01    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 liebe Abaqus Gemeinde,
ich habe ein Riesenproblem mit Abaqus Explizit.

Meine Simulationseckdaten sehen wie folgt aus:

rein visko-elastisches Material (kein plastisches Verhalten!!): momentan modelliert mittels prony serie --> lineares viskoses verhalten, temperaturabhängig
rotierender/sich bewegender zylinder mit translatorischer Geschwindigkeit im Bereich von max 20km/h
Belastungsamplituden, von einigen Tonnen/cm^2
Einfederzeiten (Zeiten in denen die Balstungen aufgeprägt werden) bis zu minimal 1/10000s.
Kontaktproblem mit Reibung aber relativ einfaches Konatktproblem, da nur im wesentlichen nur zwei Kontaktflächen vorhanden.

Aufgrund dieser Eckdaten benutze ich Abaqus Explizit, da insbesondere bei der Rotation/Kontakt der implizite solver überfordert war und Einfederzeiten im Bereich es nahelegen nicht mehr den impliziten solver zu benutzen.

temperaturabhängiges Verhalten der Materialeigenschaften:
gegebene materialparameter sind
Dichte, E-Modul, Poisson-ratio
prony serie parameter für das viskose verhalten
wärmeleitfähigkeit
Wärmeexpansionskoeffizient
Wärmekapazität


Nach einigem Mühen und Nachhaken beim Support habe ich dann doch endlich eine Antwort erhalten. Als Uni-Mensch besitze ich per se keinen Support bei Abaqus:

>there is currently no possibility to consider heating by viscous dissipation in Abaqus/Explicit.
>As fas as I am informed, you are using an academic license which does not include technical support.

Die Antwort bezieht sich darauf, dass weder mit Abaqus CAE noch mittels Input file Manipulation noch durch Eigenprogrammierung also wirklich gar nicht unter Explizit viskose Wärmequellen Berücksichtigt werden können.


Wie man sieht haben sie mich auch gleich darauf hingewiesen, dass ich ja eigentlich gar keinen support habe. Grr Danke!


Meine Fragen lauten jetzt wie folgt:

1.)
Im Impliziten solver existiert ja die Subroutine HetVal, mit der man angeblich beliebige also dann ja hoffentlich auch viskose Wärmequellen definieren kann.
1.a)
Gäbe es die Möglichkeit eine Automatisierung Abaqus beizubringen solcherart, dass man
in einen Increment unter Implizit die erfolgte Erwärmung ausrechnet, dann die Werte speichert (neue temperatur aufgrund der viskosen Wärmequellen), anschließend, den expliziten solver mit den ergebnissen aus der impliziten rechnung z.B. einen Rotationsschritt berechnet, die draus resultierenden ergebnisse dann wiedr an implizit übergibt, um dann die nächste Erwärmung auszurechnen.
Wichtig ist hier die Automatisierung, letzenlich muesste man mittels eines Skriptes automatisiert eine IMPLIZIOTE Rechnugn starten, einen schritt rechnen, die ergebnisse aus den ergebnisfile auslesen, die explizite rechnung starten, ein inkrement rechnen, die ergebisse aus dem ergebnisfile auslesen, und dann wieder (nach möglichkeit) die vorherige implizite rechnung weitermachen mit den neuen spannungsverteilungsdaten und rotiertzen und translatierten zylinder.

Ich weiss dass man "händisch" in beide Richtungen rechnungen exp-->IMP IMP-->EXP übergeben kann. Ich habe dies allerdings noch nicht gemacht und soweit ich darüber informiert bin gab es da auch Probleme, dass man nicht laaes übergeben kann.
Kann jemand mir sagen, z.B. welceh Materialdaten usw. auf diese Art nicht übeggebbar sind (sprich woran, falls von vorneherein bakannt das ganze scheitern könnte?). Die ganze Rechnung händisch hin und her zu exportieren ist natürlich nicht wirklich eine Option.

1.b)
Welche Möglichkeiten gäbe es unter eventueller Auslasung einiger der obigen Belastungseckdaten doch noch den impliziten solver zumindest für die Erwärmungsrechnungen zu verwenden? Hat da jemand eine Idee?

2.)Weiss jemand wie es bei den Konkurrenzproduktenm bestellt ist, oder ob dort viskose Wärmequellen auch unbekannt sind?
(Ich habe gerade eine Anfrage auch direkt im Ansys Forum zu laufen, bisher sieht es dort genauso mies aus.)

Bitte um Hilfe, da ich momentan keine Abhilfe weiss, wie ich weitermachen kann.

P.S.
Die Rechnungen an sich laufen unter Explizit durch, nur in sachen Erwärmung tut sich halt gar nichts, weil der viskose Anteil an der Dissipation einfach ignoriert wird und somit nichts zur Erwärmung beiträgt, obwohl die viskosen Anteile z.B. über die Porny serie ja definiert sind.
Es gibt auch noch die Möglichkeit künstlich mittels Rayleigh Dämpfung dem Material Dämpfung aufzuprägen aber auch dies führt (bestätigt durch meine Support Anfrage) zu keiner Erwärmung des Materials --> ARGHHH


ciao Gunkerle

ZUSATZ:
Gibt es eine Möglichkeit mittels user defined field variaables eine Abhängigkeit der internen Energie von den viskosen Parametern einzugeben?
Bitte auch wenn nur anteilig Antworten gewusst sind reagieren, villeicht kommen mir dann auch neue Ideen.


ZUSATZ II:
Man kann ja in Abaqus selbsdefierte Abhängigkeiten von neuen Variablen definieren. Die von mir benötigte Wärmequelle ist ja direkt die viskose Dissipationsenergie, die wird ja berechnet (die [viskosen] Dämpferelemente sind ja im Modell vorhanden) aber idiotischerweise nicht zur Temperaturerhöhung verwendet. Gibt es die Möglichkeit sich eine Variable zu definieren, in der ich die dissipative Energie in Temperatur umrechne? Ich muesste dann irgendwie die disipative energie in jeden Rechenschritt auslesen innerhalb oder außerhalb von abqaus daraus die temperatur berechnen und dann dies als (selbstdefinierte) temperaturvariable vertwenden. Der letzte teil sollte klappen wie steht es aber mit dem auslesen und der umwandlung in Abaqus explizit, ohne dass ich die ja für explizit nicht vorhandenen user Subroutines
benutze?

Zusatz 3:
gibt es die Möglichkeit mittels eines Pythonskriptes während eines Inkrementes Daten auszulesen und über das Skript upzudaten/ zu manipulieren. Falls ja dann könnte ich die Spannungswerte auslesen, darauf basierend die Temperaturwerte korrigieren. Dies klappt auf diese Art aber nur wenn dies innerhalb eines zeitinkrementes vor sich geht.

[Diese Nachricht wurde von Gunkerle am 14. Feb. 2008 editiert.]

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Gunkerle
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Zitat:
Original erstellt von Gunkerle:
Hallo liebe Abaqus Gemeinde,
ich habe ein Riesenproblem mit Abaqus Explizit.

Meine Simulationseckdaten sehen wie folgt aus:

rein visko-elastisches Material (kein plastisches Verhalten!!): momentan modelliert mittels prony serie --> lineares viskoses verhalten, temperaturabhängig
rotierender/sich bewegender zylinder mit translatorischer Geschwindigkeit im Bereich von max 20km/h
Belastungsamplituden, von einigen Tonnen/cm^2
Einfederzeiten (Zeiten in denen die Balstungen aufgeprägt werden) bis zu minimal 1/10000s.
Kontaktproblem mit Reibung aber relativ einfaches Konatktproblem, da nur im wesentlichen nur zwei Kontaktflächen vorhanden.

Aufgrund dieser Eckdaten benutze ich Abaqus Explizit, da insbesondere bei der Rotation/Kontakt der implizite solver überfordert war und Einfederzeiten im Bereich es nahelegen nicht mehr den impliziten solver zu benutzen.

temperaturabhängiges Verhalten der Materialeigenschaften:
gegebene materialparameter sind
Dichte, E-Modul, Poisson-ratio
prony serie parameter für das viskose verhalten
wärmeleitfähigkeit
Wärmeexpansionskoeffizient
Wärmekapazität


Nach einigem Mühen und Nachhaken beim Support habe ich dann doch endlich eine Antwort erhalten. Als Uni-Mensch besitze ich per se keinen Support bei Abaqus:

>there is currently no possibility to consider heating by viscous dissipation in Abaqus/Explicit.
>As fas as I am informed, you are using an academic license which does not include technical support.

Die Antwort bezieht sich darauf, dass weder mit Abaqus CAE noch mittels Input file Manipulation noch durch Eigenprogrammierung also wirklich gar nicht unter Explizit viskose Wärmequellen Berücksichtigt werden können.


Wie man sieht haben sie mich auch gleich darauf hingewiesen, dass ich ja eigentlich gar keinen support habe. Grr Danke!


Meine Fragen lauten jetzt wie folgt:

1.)
Im Impliziten solver existiert ja die Subroutine HetVal, mit der man angeblich beliebige also dann ja hoffentlich auch viskose Wärmequellen definieren kann.
1.a)
Gäbe es die Möglichkeit eine Automatisierung Abaqus beizubringen solcherart, dass man
in einen Increment unter Implizit die erfolgte Erwärmung ausrechnet, dann die Werte speichert (neue temperatur aufgrund der viskosen Wärmequellen), anschließend, den expliziten solver mit den ergebnissen aus der impliziten rechnung z.B. einen Rotationsschritt berechnet, die draus resultierenden ergebnisse dann wiedr an implizit übergibt, um dann die nächste Erwärmung auszurechnen.
Wichtig ist hier die Automatisierung, letzenlich muesste man mittels eines Skriptes automatisiert eine IMPLIZIOTE Rechnugn starten, einen schritt rechnen, die ergebnisse aus den ergebnisfile auslesen, die explizite rechnung starten, ein inkrement rechnen, die ergebisse aus dem ergebnisfile auslesen, und dann wieder (nach möglichkeit) die vorherige implizite rechnung weitermachen mit den neuen spannungsverteilungsdaten und rotiertzen und translatierten zylinder.

Ich weiss dass man "händisch" in beide Richtungen rechnungen exp-->IMP IMP-->EXP übergeben kann. Ich habe dies allerdings noch nicht gemacht und soweit ich darüber informiert bin gab es da auch Probleme, dass man nicht laaes übergeben kann.
Kann jemand mir sagen, z.B. welceh Materialdaten usw. auf diese Art nicht übeggebbar sind (sprich woran, falls von vorneherein bakannt das ganze scheitern könnte?). Die ganze Rechnung händisch hin und her zu exportieren ist natürlich nicht wirklich eine Option.

1.b)
Welche Möglichkeiten gäbe es unter eventueller Auslasung einiger der obigen Belastungseckdaten doch noch den impliziten solver zumindest für die Erwärmungsrechnungen zu verwenden? Hat da jemand eine Idee?

2.)Weiss jemand wie es bei den Konkurrenzproduktenm bestellt ist, oder ob dort viskose Wärmequellen auch unbekannt sind?
(Ich habe gerade eine Anfrage auch direkt im Ansys Forum zu laufen, bisher sieht es dort genauso mies aus.)

Bitte um Hilfe, da ich momentan keine Abhilfe weiss, wie ich weitermachen kann.

P.S.
Die Rechnungen an sich laufen unter Explizit durch, nur in sachen Erwärmung tut sich halt gar nichts, weil der viskose Anteil an der Dissipation einfach ignoriert wird und somit nichts zur Erwärmung beiträgt, obwohl die viskosen Anteile z.B. über die Porny serie ja definiert sind.
Es gibt auch noch die Möglichkeit künstlich mittels Rayleigh Dämpfung dem Material Dämpfung aufzuprägen aber auch dies führt (bestätigt durch meine Support Anfrage) zu keiner Erwärmung des Materials --> ARGHHH


ciao Gunkerle

ZUSATZ:
Gibt es eine Möglichkeit mittels user defined field variaables eine Abhängigkeit der internen Energie von den viskosen Parametern einzugeben?
Bitte auch wenn nur anteilig Antworten gewusst sind reagieren, villeicht kommen mir dann auch neue Ideen.


ZUSATZ II:
Man kann ja in Abaqus selbsdefierte Abhängigkeiten von neuen Variablen definieren. Die von mir benötigte Wärmequelle ist ja direkt die viskose Dissipationsenergie, die wird ja berechnet (die [viskosen] Dämpferelemente sind ja im Modell vorhanden) aber idiotischerweise nicht zur Temperaturerhöhung verwendet. Gibt es die Möglichkeit sich eine Variable zu definieren, in der ich die dissipative Energie in Temperatur umrechne? Ich muesste dann irgendwie die disipative energie in jeden Rechenschritt auslesen innerhalb oder außerhalb von abqaus daraus die temperatur berechnen und dann dies als (selbstdefinierte) temperaturvariable vertwenden. Der letzte teil sollte klappen wie steht es aber mit dem auslesen und der umwandlung in Abaqus explizit, ohne dass ich die ja für explizit nicht vorhandenen user Subroutines
benutze?

Zusatz 3:
gibt es die Möglichkeit mittels eines Pythonskriptes während eines Inkrementes Daten auszulesen und über das Skript upzudaten/ zu manipulieren. Falls ja dann könnte ich die Spannungswerte auslesen, darauf basierend die Temperaturwerte korrigieren. Dies klappt auf diese Art aber nur wenn dies innerhalb eines zeitinkrementes vor sich geht.

[Diese Nachricht wurde von Gunkerle am 14. Feb. 2008 editiert.]


Ich habe noch einen Zusatz angefügt. Bitte um Entschuldigung dies auf dies Art hochzuschieben. Wird auch nur dieses eine mal geschehen.

ciao Gunkerle

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