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zugstab.txt

Guten Morgen liebe Forumsmitglieder!

Ich versuche gerade ein Problem rechnen zu lassen, bei dem ein Kragarm durch eine Kraft belastet wird.
Ziel ist die Darstellung der entstehenden Temperatur, da ich von einem thermoelastischen Festkörper ausgehe.

Ich verwende C3D20T-Elemente, Step= coupled temperature-displacement und als Materialparameter: Dichte=7850, Elastisch (E-Modul=2.1e11, nu=0.3), Spezifische Wärme=420, Wärmedurchlässigkeit=52, Wärmeausdehnung=1.2e-5, Ausgangstemperatur des Körpers=293K
Die Kraft wird zeitabhängig über eine Amplitude aufgetragen.

Das Problem rechnet, kann jedoch keine neue Temperatur anzeigen oder erzeugen.
Weiß jemand von euch, ob es bei Abaqus (6.5 Standard) überhaupt möglich ist, eine Temperatur bei einem thermoELASTISCHen Material zu erzeugen?
Im Manual habe ich gelesen, dass bei den C3D20T Elementen aus einer mechanischen Beanspruchung nur Wärme aus einer inelastischen Deformation entstehen kann. Da ich jedoch ein elastisches Material habe, kann es also keine Temperaturänderung anzeigen.
Ist das so richtig?

Ich habe schon die Möglichkeit angedeutet bekommen, mein Problem an ein plastisches Materialgesetz anzupassen, da bei diesem eine Temperatur erzeugt werden kann. Leider ist mir nicht klar, wie genau ich das tun könnte?!

Ich habe das inp-file angehängt.
Bei der Berechnung kommt immer folgende Warnung:
***WARNING: THERE IS ZERO HEAT FLUX EVERYWHERE IN THE MODEL BASED ON THE DEFAULT CRITERION. PLEASE CHECK THE VALUE OF THE AVERAGE HEAT FLUX DURING THE CURRENT ITERATION TO VERIFY THAT THE HEAT FLUX IS SMALL ENOUGH TO BE TREATED AS ZERO. IF NOT, PLEASE USE THE SOLUTION CONTROLS TO RESET THE CRITERION FOR ZERO HEAT FLUX.
Bedeutet dies, dass bei den verwendeten Elementen der Wärmefluss zu 0 gesetzt wird oder ist dieser einfach zu gering?

Kann mir jemand helfen?
Das wäre echt der Hammer und würde micht sehr viel weiterkommen lassen!!

Grüße und schönen Start in die neue Woche,
danomechbau

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Guckst Du hier: http://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum254/HTML/001243.shtml

Wichtigster Punkt dort: DU MUST EIN MATERIALGESETZ VERWENDEN, DAS ABAQUS SAGT, DASS AUS DER DEFORMATION WÄRME ENTSTEHEN SOLL.
- Nur weil Du -T Elemente verwendest und thermische Materialeigenschaften angibst, wird noch keine Deformationsenergie in Wärme dissipiert.
- Die Warnmeldung besagt, daß keine Wärme im Modell auftritt.

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plastic_2.txt

Gut da hast du Recht.
Ich habe nun versucht ein plastisches Materialgesetz zu definieren mit einem sehr geringen elastischen Anteil am Anfang.
Ich habe das plast. Gesetz Plasticity -> plastic -> isotropic hardening gewählt. Als einfachsten Fall habe ich linear die yield-stress-Einträge von der Dehnung abhängig gemacht.
Die Wärmeentwicklung findet nun an der Einspannung statt, in meinem Fall entsteht sie jedoch an der Stelle größter Verschiebung, sprich am freien Ende.
Was kann ich machen, dass ich meinem Beispiel näher komme?

Vielen Dank
Grüße
d

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Überlege nochmals, was in Deinem (echten) Material dafür verantwortlich ist, daß Wärme entsteht.
Du sagst, daß die Wärme ohne äußere Einflüsse wie Reibung o.Ä. einfach durch die VERSCHIEBUNG entsteht. Nun, das würde bedeuten, daß Du einen Körper aus diesem Material erhitzen kannst, indem Du ihn einfach nur aufhebst - ohne ihn zu ziehen, drücken oder zu scheren, einfach nur so durch die Lageänderung. Und da die Hauptsätze der Thermodynamik weiter gelten, hieße das zum Beispiel wenn ich ihn von der rechten in die linke Hand nehme, wird er warm, wenn ich ihn von links nach rechts gebe wird er wieder kalt. Wenn ich ihn dann einem Kollegen in die Hand gebe, wird der Körper noch kälter - oder wärmer je nachdem in welche Richtung ich ihn gerade weitergebe ...

... Oder ist es vielleicht doch so, daß die DEHNUNG im Körper Grund zur Wärmeentstehung ist? Dann sieht das Ergebnis doch sinnvoll aus, da wo die höchste Dehnung entsteht ist das Material heiß geworden.

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adiabat_k0_52.txt adiabat_k0_e-2.txt

Ich habe das noch einmal nachgeprüft: Wärme entsteht bei mir aufgrund von Volumenänderungen durch den Spannungs-Temperatur-Modul (Wärmeausdehnungskoeffizienten alpha_theta, Lame-Konstanten) und aufgrund der Verzerrungsgeschwindigkeit (Umso schneller die Kraft aufgebracht wird, umso stärker erwärmt sich der Körper). Da ich jedoch von einem quasi-statischen System ausgehe, bin ich mir nicht ganz sicher, wie ich dies auf Abaqus übertragen kann. Bisher habe ich im Step die min- und max-Weite auf 1 gesetzt, um große zeitschritte zu vermeiden.
Ich habe das nun anhand eines einfachen Quaders versucht aufzustellen. Ich habe eine Last zeitabhängig aufgebracht und drücke den Körper zusammen. Ich möchte so Art "adiabatisches" System erzeugen, d.h. der Wärmefluss q und die Radiation r müssen zu 0 gesetzt werden. Ist es dabei falsche, wenn ich die Wärmeleitfähigkeit zu Null setze bzw. habe ich sie zu 0,01 gewählt.
Das plastische Materialgesetz hab ich als lineares Gesetz angenommen und ein paar Spannungs-Verzerrungs-Terme angegeben. Leider bringt es nun folgende Fehlermeldung:
"The strain increment has exceeded fifty times the strain to cause first yield at 3456 points"
Belass ich dagegen k0 mit dem Ursprungswert, kann es rechnen. Doch ist es nun doch nicht adiabatisch, oder?

Vielen Dank für eure Hilfe!

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