---

Test.txt

Hallo liebe Abaqus-Gemeinde,

ich bin Abaqus-Neuling und interessiere mich für den Verlauf von Temperatur und Wärmedehnung eines Aluminium-Rohres, das Mittels 2 Spulen induktiv erwärmt wird.
Dazu habe ich ein axialsymmetrisches 2D Modell eines Längsschnittstreifens des Rohres erstellt, welchen ich Mangels besserer Idee durch einen body heat flux aufheize.

Folgende Problematik ergibt sich dabei:

1. Um eine Erwärmung auf 400°C zu erhalten muss ich einen Wärmestrom der Größenordnung von ~80MW/m³ als Magnitude bei meinen Loads setzen. Das kann irgendwie nicht stimmen und deutet für mich auf einen Einheitenfehler hin, den ich aber nach 3 Mal nachrechnen noch immer nicht finden konnte. Ich rechne in meinem Modell mit Standard-SI-Einheiten (Längeneinheit Meter).

2. Mein Streifen biegt sich unter der Temperaturlast durch. Ich hatte lediglich axiale Dehnungen erwartet.

3. Meines Wissens nach erzeugen Induktionsspulen ein bergförmiges Temperaturfeld, welches ich durch meine Simulation in dieser Form nicht abbilden kann. Es stellt sich aber die Frage in wie weit das relevant ist.

Hat jemand eine Idee wie ich das besser umsetzen kann? Ich habe mein inp-File angehängt.

Vielen Dank im Vorraus

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Obwohl die Frage schon vor längerer Zeit gestellt wurde, hier einige Hinweise...

Zur ersten Frage: Ein Wärmestrom hat die Einheit einer Leistung. Siehe dazu http://de.wikipedia.org/wiki/Wärmestrom
Um die Erwärmung auf einer bestimmten Temperatur zu halten müssen sich die Wärmeverluste (Konvektion) an der Oberfläche mit der eingebrachten Leistung kompensieren. Siehe dazu http://www.eltatech.de/induktives-erwaermen/
Strahlung kann bei Alu wegen des geringen Emissionskoeffizienten vernachlässigt werden.

Zur dritten Frage: Bei induktiver Erwärmung entsteht die Wärme innerhalb der sogenannten Eindringtiefe, einem Bereich bei dem ca. 86% der Leistung eingebracht wird. Anschließend breitet sich die Wärme über Wärmeleitung ins Volumen aus. Je nachdem welche Frequenz bei dem Erwärmungsprozess vorgesehen wird, kann in einem rein thermischen Modell eine Volumenleistung innerhalb der Eindringtiefe als Randbedingung definiert werden.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP