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Temperaturverlauf-markiert.png

Hallo zusammen,

ich habe in einer Heat-Transfer Simulation (steady state) bei einem Bauteil die gemessenen Temperaturen als Surface-Film condition aufgebracht.
Für einen Verlauf habe ich in mehreren Steps die Sink-Temperature entsprechend der gemessenen Temperatur angepasst.
Ich habe für einen Knoten, der auf der einer der Oberflächer mit Surface-Film condition liegt, die Temperatur mir ausgegeben (siehe Anhang).
Komischerweise steigt z.B. für den markierten Step die Temperatur kurz an und fällt dann erst auf den Zielwert.
Ich hätte erwartet, dass auf Grund der Ramp die Temperatur linear abfallen müsste.

Hat jemand eine Idee, wieso das nicht passiert? Die Temperatur steigt teilweise sogar höher als die max. Temperatur, die ich vorgebe.
Die einzige nennenswerte Warnung kommt auf Grund der Temperaturabhängigen Dichte, die ich angegeben hatte, aber nicht genutzt wird.

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Schwierig ohne Glaskugel und Modell. Probier doch mal einen kleineren Zeitschritt, und oder testweise eine deutlich höhere Wärmeübergangszahl. Es scheint um Abkühlung zu gehen. Vielleicht isoliert die Grenzschicht sehr stark und es fließt zeitweise Wärme aus dem Bauteilinneren wieder zurück Richtung Oberfläche.

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Pam

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Danke Pam für deinen Input.

Ich habe mal die Wärmeleitfähigkeit erhöht und die Kapazität niedriger gemacht.
Das hatte keinen Einfluss (erklärbar, da steady state und damit zeitunabhängig, oder?)

Das komische ist, diese Peaks treten immer beim ersten Increment auf und sind relativ genau der halbe Betrag der Differenz zwischen Temperatur am Ende des letzten Step und Vorgabe-Temperatur neuer Step, aber in die entgegengesetzte Richtung.
z.B. Aufheizen von 200°C auf 400°C ==> Temperatur ersters Increment ca. 100°C

Ich baue mal ein vereinfachtes Modell.

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Surface-Film-Condition.zip

Hallo nochmal,

hier ein Beispiel mit dem gleichen Effekt.

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Steady State hatte ich übersehen, sorry.

In Deinem Modell wird eine Seite des Würfels konvektiv beheizt und während der Inkrementierung immer der ausgeglichene Zustand berechnet (man braucht also eigentlich gar nicht rechnen) . Nach jedem Inkrement herrscht also überall die selbe Temperatur. Von einem Zacken in der Temperaturkurve ist nichts zu sehen.

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Pam

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TemperaturBlock.png

Hallo Pam,

im realen Bauteil habe ich an mehreren Punkten Temperaturen aufgeben und versuche für die anderen Bereiche im Inneren einigermaßen die Temperatur zu ermitteln.
Wenn ich für einen beliebigen Knoten auf der Oberfläche die Temperatur über die Zeit plotte, sehe ich im ersten Increment einen Sprung auf -266°C und dann erst eine Rampenanstieg auf die Zieltemperatur.
Diesen Sprung nach unten verstehe ich nicht.

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img-0151.png

Ich kann das Problem auch nicht reproduzieren. Siehe Anhang.

Gerechnet mit Abaqus 2024 HF3.

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TemperaturBlock2018.png

Hallo Mustaine,

danke dir fürs Nachrechnen. Sehr komisch. So wie bei dir hätte ich es auch erwartet.
Ich habe es in Abaqus2018 nachgerechnet, da ist der Sprung nach unten nicht ganz so groß, siehe Anhang. In Abaqus 2017 gleich wie in 2018.
Ihr habt die Rechnung übers Command-Fenster gestartet? Dann sollten ja andere Einstellung usw. keine Rolle spielen.
Die Anzahl der CPUs hat keinen Einfluss.

Wäre aber ein komischer Bug.
Oder gäbe es sonst noch etwas?

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wie ist denn die Temp.verteilung im Rest des Bauteils zum Ende des 1. Inkrementes?

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Pam

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Hallo Pam,

für die Rechnung in Abaqus 2018 ist die Temperatur überall 4°C (Maximum und Minimum gleich) und für die gleiche Rechnung in Abaqus 2022 ist die Temperatur überall -266.418°C (auch hier Max = Min).

Mit welcher Version rechnest du?

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2022

Wenn ich den Würfel heranziehe dann sieht es wie folgt aus

Inc 0: 20C initiale Temperatur
Inc 1: Zeit = 0,01 SinkTemp= 4° = Würfeltemp.
inc 2: Zeit = 0,02 SinkTemp = 8C =
:
:
Inc 12 = 400C

Wenn Du den Sprung am Anfang nicht willst, musst du die SFILM-Karte in Verbindung mit *Amplitude verwenden

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Pam

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Surface-Film-Condition-Amp-1.zip

Hallo Pam,

ich habe mal getestet, wenn ich als absoluter Nullpunkt die -273°C eingebe und dann als Rampenwert 0,5 ist die Temperatur im ersten Increment bei grob 50°C (Abauqs 2022).
Wenn ich denn Nullpunkt weglasse, ist die Temperatur bei 200°C (er nimmt dann 0°C als Referenz).
Die an der Oberfläche anliegenden 20°C ignoriert der dann wohl.

Nur in der neuen Version von Mustaine nimmt er wie erwartet die vorhandene Temperatur.
Das erscheint schon verbugged.

Im realen Bauteil habe ich dann 22 Film conditions und 20 steps. da muss ich mal schauen, ob ich ein macro hinbekomme.

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Das Programm rechnet korrekt. Die genannten Werte von Dir sind nachvollziehbar.

Die 20°C initial sind ohne jede Bedeutung. Du rechnest ja Steady state.

Wie gesagt, wenn Du von 20°C starten willst, musst du die SFILM Karte zusammen mit der Amplitude Karte verwenden.

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Pam

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Aber warum kommt mit drei Versionen (2018, 2022, 2024) drei verschiedene Ergebnisse?

Ich habe es jetzt mit der Amplitude (Amplitude z.B. 600 und Sink-Temperature 1) gemacht.
Beim ersten Versuch hatte ich noch als Absolutnull -273°C angegeben und als Resultat Temperaturen um 163800°C (273*600) gehabt.
Nach dem ich die Absolutnulltemperatur rausgenommen hatte, habe ich endlich die zu erwartenden Resultate rausbekommen.
Die Logik dahinter erschließt sich mir nicht.

So geht es jetzt aber

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