! Goal: Variation of different Parameters for Inductive Heating ! Date: 11/Sep/2008 ! Author: Carmen Brebric ! Description: Dieses file berechnet für ein Werkstück (Drahtprobe) in einer Spule die induktive Heizung mit Strahlung ! Materialparameter: Kupfer ! ! /input,Inductive_mit_Strahlung_kupfer.inp ! finish !verlässt den Processor /output,a !speichert Textausgaben in ein file namens a /clear !clear database /output /CWD,'D:\DATEN\Ansys Work\Materialvergleich - Eindringtiefe - Zeitkurve\kupfer2' !erstellt ein Arbeitsverzeichnis /uis,msgpop,3 !es werden nur Fehlermeldungen angezeigt !---------------------------------------------- !Parameter !---------------------------------------------- wsra=5e-3 !Workpiece outside radius wsho=100e-3 !Workpiece heigth spin=30e-3 !Coil inside radius spau=spin+4e-3 !Coil outside radius spho=4e-3 !Coil height lura=100e-3 !Air radius freq=150e3 !Frequency i=1 !# CoilTurns pi=4*atan(1) kappa=56e6 mu0=pi*4e-7 ed=sqrt(1/(pi*freq*kappa*mu0)) !Penetration depth strom=400 !Current /filname,kupfer !----------------------------------------------- !Elements 2D !----------------------------------------------- /PREP7 et,1,plane13,0,,1 !Workpiece et,2,plane13,6,,1 !Coil et,3,plane13,0,,1 !Air et,4,infin110,,,1 mp,murx,1,1 mp,rsvx,1,1/kappa mp,kxx,1,384 mp,c,1,381 mp,dens,1,8960 mp,murx,2,1 mp,rsvx,2,1/56e6 mp,murx,3,1 !----------------------------------------------- !Geometry !----------------------------------------------- RECTNG,0,wsra,0,wsho/2 RECTNG,spin,spau,0,(spho/2) PCIRC,0,lura,0,90 pcirc,0,lura+1e-3,0,90 AOVLAP,All Numcmp,area,all !----------------------------------------------- !Meshing !----------------------------------------------- !Wst ndivw=45 ratiow=150 ndivh=30 ratioh=5 lsel,s,loc,x,wsra/2 lsel,r,loc,y,0 lesize,all,,,ndivw,1/ratiow lsel,s,loc,x,wsra/2 lsel,u,loc,y,0 lesize,all,,,ndivw,ratiow lsel,s,loc,y,wsho/4 lsel,r,loc,x,wsra lesize,all,,,ndivh,ratioh lsel,s,loc,y,wsho/4 lsel,u,loc,x,wsra lesize,all,,,ndivh,1/ratioh asll mat,1 type,1 mshkey,1 mshape,0,2d cm,wst,area amesh,all !Spule ndiv=24 ratio=15 lsel,s,loc,x,(spin+spau)/2 lsel,u,loc,y,0 lesize,all,,,ndiv,1/ratio lsel,s,loc,x,spin lsel,a,loc,x,spau lesize,all,,,ndiv/4 lsel,s,loc,y,0 lsel,r,loc,x,(spin+spau)/2 lesize,all,,,ndiv,ratio asll mat,2 type,2 cm,coil,area amesh,all !Luft esize,1e-3 csys,1 lsel,s,loc,x,lura-1e-9,lura+1e-9 lsel,a,loc,x,lura+1e-3-1e-9,lura+1e-3+1e-9 lesize,all,,,50 lsel,s,loc,x,lura+0.5e-3-1e-9,lura+0.5e-3+1e-9 lesize,all,,,1 lsel,s,loc,x,lura mat,3 type,3 mshkey,0 asll cm,luft,area amesh,all !------------------------------------------------ !Changing outer Nodes to Infin !------------------------------------------------ csys,1 nsel,s,loc,x,lura+1e-3 esln emodif,all,type,4 sf,all,inf csys,0 !------------------------------------------------ !Setting Boundery Conditions and apply loads !------------------------------------------------ alls esel,s,mat,,2 nsle nsel,r,loc,y,0,spho/2 *get,nwi1,node,,num,max cp,1,volt,all f,nwi1,amps,strom ! ------------------------------------------------ ! Solve harmonic ! ------------------------------------------------ /SOLU alls antype,harm harfrq,freq /output,a solve /output ! ------------------------------------------------ ! Postprocessing ! ------------------------------------------------ /post1 esel,s,mat,,1,2 set,last ples,jheat *use,Plot_PNG esel,s,mat,,3 PLF2D,27,0,10,1 *use,Plot_PNG alls wsra=5e-3 esel,s,mat,,1 nsel,s,loc,x,wsra-1e-9,wsra+1e-9 esln,r *get,nr,elem,,count *get,minn,elem,,num,min *dim,locy,array,nr,1 *dim,jh,array,nr,1 *do,j,1,nr,1 *get,loc_temp,elem,minn,CENT,y *get,jh_temp,elem,minn,jheat locy(j)=loc_temp jh(j)=jh_temp esel,u,elem,,minn *get,minn,elem,,num,min *enddo /input,'writeout_joule_y',inp alls wsra=5e-3 esel,s,mat,,1 nsel,s,loc,y,0-1e-9,0+1e-9 nsel,r,loc,x,0-1e-9,wsra+1e-9 esln,r *get,nr,elem,,count *get,minn,elem,,num,min *dim,locx,array,nr,1 *dim,jhx,array,nr,1 *do,j,1,nr,1 *get,loc_temp,elem,minn,CENT,x *get,jh_temp,elem,minn,jheat locx(j)=loc_temp jhx(j)=jh_temp esel,u,elem,,minn *get,minn,elem,,num,min *enddo /input,'writeout_joule_x',inp !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !Bis hierher unveränderte EMAG Berechnung und bis hierher funktioniert's auch einwandfrei! !Ab da gibt's dann Probleme !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !Thermal Part !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! /PREP7 alls !Deleting Coil and Air Elements (eigentlich nicht nötig - ist aber sauberer programmiert) cmsel,s,luft cmsel,a,coil aclear,all alls eplot et,1,plane13,2,,1 !Werkstück auf Temp DOF umstellen et,2,surf151,,,1,1,1 !Oberflächenelemente für Strahlung mit Spacenode (keyopt(6)=0) keyopt,2,9,1 !Strahlung mit Formfaktor r,2,1,5.67e-8 !Real Constants - Formfaktor und Stefan Boltzmann Konstante mpdele,all,2 !Löschen der alten Materialdaten für mat 2 mp,emis,2,0.95 !Emissivität mat 2 etdele,3,4,1 !Löschen der nicht mehr benötigten Elementtypen n !Spacenode für Umgebungstemperatur erzeugen *get,nmax,node,,num,max !Knotennummer des Spacenodes auslesen type,2 !Umstellen auf surf151 und dazugehörigen Material(Emissivität) mat,2 real,2 lsel,s,loc,x,wsra !Auswahl der Oberfläche lmesh,all !Vernetzen der Oberfläche mit surf151 elementen esel,s,mat,,2 !Auswahl der Oberflächenelemente *get,emax,elem,,count !# der Elemente um Schleife über alle Elemente zu bilden *do,i,1,emax *get,enum,elem,,num,min !Auslesen der niedrigsten Elementnummer aus der aktuellen Auswahl emodif,enum,3,nmax !Modifizieren der Elemente -> 3ter Knoten (Spacenode) wird hinzugefügt esel,u,elem,,enum !Enfernen der niedrigsten Elementnummer aus der Auswahl *enddo /solu alls antype,trans outres,all,all !Ausschreiben aller Daten für jeden Zeitschritt autots,off !Automatische Schrittweite ausschalten toff,273.15 !Umstellen auf °C tunif,20 time,0.1 !Zeit ohne Heizung nsubst,2 !# der Schritte alls solve esel,s,mat,,1 ldread,hgen,,,,2,,rst !Einlesen der Body Loads (Joulsche Erwärmung) alls !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! d,nmax,temp,20 !Festlegen der Umgebungstemperatur !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! time,500 !Zeit mit Heizung nsubst,30 !# der Schritte solve /post1 esel,u,mat,,2 plnsol,temp *use,Plot_PNG esel,s,mat,,1 nsle nsel,r,loc,x,wsra-1e-9,wsra+1e-9 *get,nr,node,,count *get,minn,node,,num,min *dim,locy2,array,nr,1 *dim,tmp2,array,nr,1 *do,j,1,nr,1 *get,loc_temp,node,minn,loc,y *get,tmp_temp,node,minn,temp locy2(j)=loc_temp tmp2(j)=tmp_temp nsel,u,node,,minn *get,minn,node,,num,min *enddo /input,'writeout_temp_y',inp alls esel,s,mat,,1 nsle nsel,r,loc,y,0-1e-9,0+1e-9 *get,nr,node,,count *get,minn,node,,num,min *dim,locx2,array,nr,1 *dim,tmp2x,array,nr,1 *do,j,1,nr,1 *get,loc_temp,node,minn,loc,x *get,tmp_temp,node,minn,temp locx2(j)=loc_temp tmp2x(j)=tmp_temp nsel,u,node,,minn *get,minn,node,,num,min *enddo /input,'writeout_temp_x',inp