Software: FEM - Tutorial - Feldkopplung - MP - Thermo-Bimetall - Waerme-induzierte Verformung

↑

← →

Wärme-induzierte Verformung (unidirektional)

Die Kopplung zwischen Wärme und Mechanik werden wir in dieser Übung nur für den stationären Fall durchführen. Dafür nutzen wir als Grundlage eine Kopie des mechanischen Szenarios "Konstante Temperatur 1xx°C" unter der Bezeichnung "Waermeinduzierte Verformung":

• Als thermische Körperlast hatten wir im mechanischen Modell eine Vorgabetemperatur von 1xx°C (Teilnehmer-Nr. xx=01...99) eingestellt. Diese Temperatur wirkte, weil als Quelle die Option Lasten aus FEM-Editor eingestellt war.
• Wir wählen nun als Quelle für die Knotentemperatur eine vorherige Stationäre Analyse.
• Als spannungsfreie Referenztemperatur wurden in den Elementen 20°C eingestellt (entspricht dem unverformten Zustand).
• Die zugehörigen Temperaturdaten aller Knoten übernehmen wir aus dem Szenario Staionaere Erwaermung, welches Bestandteil unserer FEM-Datei ist. Damit werden die Standardknotentemperatur der Knoten überschrieben:
  
• Im Szenario "Stationaere Erwaermung" wählen wir im Setup der Modellparamter die Knotentemperaturen als Bestandteil der Ausgabedatei:
  

Hinweis:
Damit die abgespeicherten Ergebnisse in einem anderen Szenario wieder richtig eingelesen werden können, müssen die beiden Netze exakt die gleiche Knoten-Struktur aufweisen.

Nur der mittlere Teil des Bimetallstreifens erwärmt sich auf eine Temperatur von ca. 100°C, während die Ränder wesentlich kühler bleiben. Deshalb ist die resultierende Verbiegung geringer, als bei einer homogenen Temperatur von z.B. 100°C.

Frage 4:
Wie groß ist der Auslenkung des Bimetallstreifens in Z-Richtung nach der stationären Erwärmung unter den angegebenen Bedingungen, wenn der unverformte Zustand bei 20°C vorliegt?

← →