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Hallo,
hat jemand Erfahrungen mit der Dimensionierung von Bimetallen in Thermal und Structure?
Aufgabenstellung:
Ein Bimetall wird von einem Strom durchflossen und erwärmt sich (Erwärmung bekannt), die Wärme wird durch die Umgebung (Luft, Gehäuse, verbundene Baugruppen) z.T. abgeleitet.
Restwärme im Bimetall bewirkt eine Verbiegung des Bimetalls.
Mich interessiert die Größe der Verbiegung und die Kraft.
Ist das in Mechanica zu schaffen?

Gruß
chrizzly

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Hallo,
das ist im Prinzip kein Problem, aber der Teufel steckt im Detail.
Als Volumenmodell kannst Du es einfach rechnenen. Als Schalenmodell mußt Du Dir Gedanken machen, wie beide Streifen zu verbinden sind.
Ganz einfach ist es wenn Du von konstanter Streifentemperatur ausgehst. Einfach eine Thermische Last in Structure verwenden.
Verbiegung und Kraft mußt Du in getrennten Rechnungen ermitteln, da Du für die Reaktionskraftermittlung eine extra Randbedingung am normalerweise freien Ende anbringen mußt.
Wenn es genauer sein soll mußt Du die thermische Lastverteilung aber vorher in Thermal berechnen. Das ist jedoch wegen der benötigten Informationen (eingeleitete Wärmeleistung, Konvektionskoeffizienten) gar nicht so simpel, aber wenn Du einigen vereifachenden Annahmen machst sollte es gut lösbar sein.

Gruß
Andreas

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Hallo,
empfehle hier unbedingt ein Volumenmodell.

Wenn die Geometrie nicht zu komplex ist (meistens sind die Bimetalle nur Rechtecke) dann mit Wedges oder sogar Quader vernetzen (1 Element über die Dicke reicht).
Mit Thermal den Temperaturgradienten bei den entprechenden Konvektionbedingungen errechnen (da gibts analytische Näherungen, die ganz gut zu gebrauchen sind) - dann nach Structure damit.

Klappt super gut - selbst die Schubspannung im Übergang vom Bimetall ist gut zu ermitteln.

Achtung bei den Einspannungen! Querkontraktion sollte nicht behindert werden!

Gruß Slavko Simic

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Slavko Simic
DENC AG

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Hallo,

musst Du das unbedingt mit Mechanika machen. Wenn Du nur diese Werte brauchst, kannst Du die auch "von Hand" berechnen. Ist kein großer Aufwand. Habe vor kurzem eine Spirale berechnen müssen.

euko

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Hallo,
eine einfache Bimetallberechnung ist natürlich mit der Hand zu machen.
Mich interessiert aber die Größe der Verbiegung und die Kraft aus der tatsächliche Erwärmung des Bimetalls (eingebaut in Gehäuse und verbunden mit benachbarten Baugruppen, die die Bimatallwärme abziehen).
Wie hast Du die Kraft von Hand berechnet?

Gruß
chrizzly

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