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Job-1.inp.txt

Hallo Forums - Community.

Ich hätte ein kleines Anliegen bzgl. einer Temperatur-Simulation.

Ich bin gerade dabei einen Abkühlprozess abzubilden.
Schritt 1: Auf 70° vorgeheizter Stempel verfährt gegen 180° warme Folie.
Schritt 2: Ein Vakuum wird angelegt

Umgebendes Medium ist Luft (25°C)

Mein Problem:

Ich habe nun zu diesem Zweck mein bereits lauffähiges mechanische Modell erweitert bzw. umgebaut auf Coupled Temperature Displacement.

Jetzt kommen beim Rechnen diverse Fehlermeldungen (too many attempts made for this increment) oder völlig abstruse Werte raus (Folie hat im 2ten Inkrement schon Raumtemperatur.

Mein Verdacht liegt in den Wärmeüberganskoeffizienten (Folie-Luft, Stempel-Luft bzw. Stempel-Folie).
Da ich jedoch keine experimentellen Werte habe und das ganze zuerst einmal nur anschaulich laufen sollte, weiß ich nicht, inwiefern die von mir gewählten Werte korrekt sind.

Alle anderen Materialparameter (Wärmekapazität, Dichte, Wärmeleitfähigkeit und die Spannungs-Dehnungs-Werte) sind vorhanden bzw. sollten korrekt sein.

Zugrundeliegendes Einheitensystem: mm-kg-N-K-s; Elementtyp: CPE4HT

Da ich im Bereich Abkühlsimulation relativ wenig Erfahrung habe, verzeihe man mir bitte etwaige Flüchtigkeitsfehler.

Mein Grundgedanke war:

- Vordefiniertes Temperaturfeld im Initial-Step für beide Bauteile (180° und 70°)
- Die Interaction Properties für den Bauteilkontakt um "thermal conductance" erweitert
- 2 zusätzliche Interactions (film condition) für Wärmeübergang Folie - Luft und Stempel - Luft (Ab Verfahr-Schritt)

Das müsste eigentlich reichen, um einen Temperaturverlauf (NT11) zu bekommen.

Ergänzung: Nach einiger Rumprobiererei scheint es nun im "Verfahr" - Schritt halbwegs zu passen, die Rechnung bricht jedoch vor dem Vakuum - Schritt ab.

Kann möglicherweise mal jmd. fix über das Input-File drüberschaun, ob da irgendwelche groben Fehler drin sind?

Schöne Grüße

Bernhard

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Nimm das Einheitensystem mm-t-N-K-s

Deins ist nicht konsistent

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Test1.inp.txt

Hallo.

Ich muss hier jetzt nochmal um Rat fragen.

Ich habe das Einheitensystem soweit korrigiert. Es sollten hier hoffentlich keine Fehler mehr vorliegen.

Leider startet die Sim auf 2 verschiedenen Versionen (6.10-1 und 6.11-1) einmal gar nicht und einmal bricht sie relativ früh ab.

Könnte sich möglicherweise mal jemand kurz das Input-File ansehen, ob ich hier noch irgendetwas übersehen habe?

Schöne Grüße

Bernhard

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1) Conductivity für die Folie mal überprüfen! Könnte eine Ordnung daneben liegen.
2) Spec.Heat  sind alle definitiv falsch. Für Stahl gilt .49E+9 (mm,s,t vorausgesetzt) z.B.
3) Die Schrittweitensteuerung taugt möglicherweise nix. Probier mal:

*Coupled Temperature-displacement, deltmx=15.
1.E-5, 1., 1e-50, 1.

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So habe jetzt das File nochmal durchgesehen.

1. Sollte größenordnungsmäßig passen
2. Hier hatte ich tatsächlich einen Fehler beim Umrechen (falsches Vorzeichen im Exponent) :-)
3. Steptime habe ich jetzt mal auf die unten angegebenen Werte gesetzt und siehe da:

Der erste Teilschritt (Verfahren) läuft jetzt durch.
Aber sobald er anfängt mit dem 2ten Schritt (Vakuum) setzt die Sim aus.

Ich habe jetzt im Message - File mehrere "Excessive Distortion" - Warnungen und gehe mal davon aus, dass es damit zusammenhängt.

Wie kann man da was drehen. Eine Veränderung der Netzgeometrie hat keinen Erfolg gebracht, genausowenig eine Änderung des Element-Typs

Schöne Grüße

Bernhard

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Schwer zusagen, woran es jetzt noch hängt. An Deiner Stelle würde ich mal über Membranelemente o.ä. für die Folie nachdenken. Thermoformprozesse rechnet man auch gerne explizit.

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Hallo.

Da hätte ich noch eine Verständnisfrage zu.

Wie läuft das genau mit den Membranelementen.

Ich gebe denen ja eine Element-Dicke an.
Muss ich meine Folie dann noch in 3D modellieren und alle Seiten mit Membranelementen vernetzen oder reicht dann in dem Fall eine 2D - Fläche mit der Angabe der Element-Ausgangsdicke. Denn primär interessiert mich ja eh der Wanddickenverlauf.

Ich habe mal aus Langeweile eine andere Geometrie damit getestet und hier drückt die Unterseite bei Verformung durch die Oberseite, da die Folie ja als 3D-Shell - Körper eigentlich hohl ist.

Ich hoffe ich habe mich verständlich ausgedrückt. Ansonsten kann ich ja mal ein Bild posten, wie ich das meine 

Schöne Grüße

Bernhard

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Ich würde das Problem komplett in 3D aufbauen und explizit rechnen. Stempel und Folie in Schalen. Sollte sehr schnell laufen. Im Falle des Kontakts sollte man evtl. Haftung annehmen damit die Folie nicht mehr verrutscht.

Bleibts Du bei 2D wäre die Folie mittels Linienelementen mit Dickeninformation zu diskretisieren.

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