finish
/clear
/batch,list
/title, Eigenspannungen PZT-Aktor 45deg Deckschicht sym.
/nopr
/com,
/PREP7


!*************************************************************define input data

!Geometry

L=35.0e-3               		!Länge [m]
B=22.0e-3                   		!Breite [m]
Hpzt=0.180e-3	            		!PZT-layer Dicke [m]
Htp=0.13e-3            			!Glasfaser-Thermoplast-layer Dicke [m]
Theta_u=45				!Winkel der Elemente der Einzellage zum Elementkoordinatensystem
Theta_o=45

ElemSize1=1e-3				!Elementgröße (Länge und Breite) [m]
ElemSize2=Htp   	      		!Elementgröße (Dicke) Deckschicht [m]
ElemSize3=Hpzt   	      		!Elementgröße (Dicke) Keramik [m]

höchsttemp=225

!Material properties for SP505 (Ceramtec)
!elastomechanische Koeffizienten

E1=55.9e9             			!EX
E2=55.9e9				!EY
E3=41.7e9				!EZ
NU12=0.35				!NuXY=NUXZ=NUYZ, Annahme da Keramik als quasi-isotrop betrachtet werden kann
G12=20e9 	  			!GXY							 

!*************************finite element model of the 3D-piezoelectric Actuator

ET,1,Solid186				!Festlegung des Elementtyps

tb,anel,1,,,1          			!elastische Nachgiebigkeitsmatrix für PZT
tbdata,1,1/E1,-NU12/E1,-NU12/E1		!normale Elastizitätsmatrix, da keine piezoelektrischen Effekte
tbdata,7,1/E2,-NU12/E3
tbdata,12,1/E3
tbdata,16,2*(1/E2+NU12/E2)
tbdata,19,2*(1/E1+NU12/E1)
tbdata,21,1/G12

tblist,all,1           			!list input and converted material matrices

mp,alpx,1,2e-6      			!Achtung: bei polarisierter Keramik: alpx=-5e-6, alpy=6e-6
mp,alpy,1,2e-6				!Quelle: PI_piezo_material.pdf bzw. http://www.piceramic.com/site/piezo_002.html


!Deckschicht

tb,anel,2,6,,1	          		!elastische Nachgiebigkeitsmatrix für Deckschicht

tbtemp,23
tbdata,1,4.35E-11,-1.29E-11,-1.29E-11		
tbdata,7,4.64E-10,-1.37E-10
tbdata,12,4.64E-10
tbdata,16,1.2E-9
tbdata,19,8.85E-10
tbdata,21,8.85E-10

tbtemp,50
tbdata,1,4.43E-11,-1.53E-11,-1.53E-11		
tbdata,7,7.19E-10,-2.49E-10
tbdata,12,7.19E-10
tbdata,16,1.94E-9
tbdata,19,1.76E-9
tbdata,21,1.76E-9

tbtemp,100
tbdata,1,4.47E-11,-1.76E-11,-1.76E-11		
tbdata,7,1.08E-9,-4.26E-10
tbdata,12,1.08E-9
tbdata,16,3.02E-9
tbdata,19,7.01E-9
tbdata,21,7.01E-9

tbtemp,150
tbdata,1,4.49E-11,-1.79E-11,-1.79E-11		
tbdata,7,1.42E-9,-5.67E-10
tbdata,12,1.42E-9
tbdata,16,3.98E-9
tbdata,19,8.76E-9
tbdata,21,8.76E-9

tbtemp,200
tbdata,1,4.50E-11,-1.83E-11,-1.83E-11		
tbdata,7,2.39E-9,-9.71E-10
tbdata,12,2.39E-9
tbdata,16,7.72E-7
tbdata,19,1.75E-8
tbdata,21,1.75E-8

tbtemp,höchsttemp
tbdata,1,4.57E-11,-1.85E-11,-1.85E-11		
tbdata,7,6.25E-7,-2.54E-7
tbdata,12,6.25E-7
tbdata,16,1.76E-6
tbdata,19,7.00E-8
tbdata,21,7.00E-8

tblist,anel,2 

MPTEMP,1,23,50,100,150,200,höchsttemp
mpdata,alpx,2,1,8.55E-6,7.76E-6,6.72E-6,6.21E-7,5.92E-6,5.1E-6
mpdata,alpy,2,1,7.65E-5,8.84E-5,1.05E-4,1.18E-4,1.35E-4,1.4E-4

!*********************creation of the geometry

block,0,L,0,B,0,Htp     		!Glasfaser-Thermoplast-Layer
block,0,L,0,B,Htp,Htp+Hpzt		!PZT-Keramik
block,0,L,0,B,Htp+Hpzt,2*Htp+Hpzt	!Glasfaser-Thermoplast-Layer

NUMMRG,KP
/PNUM,LINE,1
!Anpassen der einzelnen Linien auf die gewünschte Elementgröße
!Länge/Breite
LESIZE,2,,,L/ElemSize1	
LESIZE,4,,,L/ElemSize1
LESIZE,5,,,L/ElemSize1
LESIZE,7,,,L/ElemSize1
LESIZE,17,,,L/ElemSize1
LESIZE,19,,,L/ElemSize1
LESIZE,29,,,L/ElemSize1
LESIZE,31,,,L/ElemSize1

LESIZE,1,,,B/ElemSize1
LESIZE,3,,,B/ElemSize1
LESIZE,6,,,B/ElemSize1
LESIZE,8,,,B/ElemSize1
LESIZE,18,,,B/ElemSize1
LESIZE,20,,,B/ElemSize1
LESIZE,30,,,B/ElemSize1
LESIZE,32,,,B/ElemSize1

!Deckschicht
LESIZE,9,,,Htp/ElemSize2
LESIZE,10,,,Htp/ElemSize2
LESIZE,11,,,Htp/ElemSize2
LESIZE,12,,,Htp/ElemSize2
LESIZE,33,,,Htp/ElemSize2
LESIZE,34,,,Htp/ElemSize2
LESIZE,35,,,Htp/ElemSize2
LESIZE,36,,,Htp/ElemSize2

!PZT
LESIZE,21,,,Hpzt/ElemSize3
LESIZE,22,,,Hpzt/ElemSize3
LESIZE,23,,,Hpzt/ElemSize3
LESIZE,24,,,Hpzt/ElemSize3
          
MSHKEY,1

VSEL,S,VOLU,,2
VEORIENT,2,LINE,21
TYPE,1
MAT,1
Vmesh,2

LOCAL,11,0,0,0,0,Theta_u
!/PSYMB,CS,11

VSEL,S,VOLU,,1
VEORIENT,1,LINE,-9
TYPE,1
MAT,2
ESYS,11
Vmesh,1

LOCAL,12,0,0,0,0,Theta_o
!/PSYMB,CS,11

VSEL,S,VOLU,,3
VEORIENT,3,LINE,-33
TYPE,1
MAT,2
ESYS,12
Vmesh,3

allsel
nummrg,NODE,1E-7

!/PSYMB,ESYS,1
!/ESHAPE,1
!/PNUM,Node,1				!Beschriftung der Knoten

!*********************************symmetric boundary condition

LOCAL,13,0,0,0,0			!Aktivierung des globalen Koordinatensystems, sonst lokales aktiviert
CSYS,13

d,node(0,0,0),ux,uy,uz,0		!Bedingung für z-Fixierung -> Lagenaufbau bei dem diese Verformung ausgeschlossen werden kann
d,node(0+L,0,0),uy,uz,0			
d,node(0+L,0+B,0),uz,0

allsel

!**************Solution***************************

/SOLU
antype,static 
neqit,100				! Anzahl Iterationsschritte
lnsrch,on
kbc,0
!NLGEOM,on
!solcontrol,on
AUTOTS,on
OUTRES,ALL,all

NSUBST,5				! Lastschritte
nsel,all
tref,höchsttemp
bfunif,temp,200 	
allsel
lswrite,1

NSUBST,5				
bfunif,temp,150 	
allsel
lswrite,2

NSUBST,5
bfunif,temp,100
allsel
lswrite,3

NSUBST,5
bfunif,temp,50
allsel
lswrite,4

NSUBST,5
bfunif,temp,23
allsel
lswrite,5

lssolve,1,5

!*********************Anzeige
/post1

/XRANGE,0,2*Htp+Hpzt
PATH,path1,2,8,36
PPATH,1,,L/2,B/2,0
PPATH,2,,L/2,B/2,2*Htp+Hpzt
PDEF,Sx_path1,S,x,AVG
PDEF,Sy_path1,S,y,AVG
PDEF,Sz_path1,S,z,AVG
PDEF,Mises_path1,S,eqv,AVG
/PBC,PATH, ,1
/OUTPUT,Spannungen,txt
PRPATH,Sx_path1,Sy_path1,Sz_path1,Mises_path1
PLPATH,Sx_path1,Sy_path1,Sz_path1,Mises_path1
/image,save,Spannungen.jpeg