Arbeiten mit Festkörpermaterialien

So weisen Sie ein Festkörpermaterial zu

Öffnen Sie das Schnellbearbeitungs-Dialogfeld Material. Es stehen verschiedene Methoden zur Verfügung:
- Klicken Sie mit der linken Maustaste auf das Bauteil, und klicken Sie im kontextabhängigen Werkzeugkasten auf das Symbol "Bearbeiten".
- Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Teil, und klicken Sie auf Bearbeiten...
- Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Teilenamen unter dem Zweig "Materialien" der Designstudienleiste, und klicken Sie auf Bearbeiten....
- Klicken Sie auf Bearbeiten in der kontextabhängigen Gruppe Materialien.
Wählen Sie ein oder mehrere Teile aus.
Wählen Sie im Menü Materialdatenbank-Name die Datenbank aus.
Wählen Sie Festkörper aus dem Menü Typ.
Wählen Sie das Material aus dem Menü Name.
Klicken Sie auf Anwenden.

Beispiel für die Zuweisung eines Festkörpermaterials

So erstellen Sie ein Festkörpermaterial

Festkörpermaterialien werden mithilfe des Materialeditors für Festkörper definiert.

Um den Materialeditor zu öffnen, klicken Sie in der kontextabhängigen Gruppe Materialien auf Materialeditor.
Klicken Sie auf die Schaltfläche Liste.
Klicken Sie auf eine benutzerdefinierte Datenbank, und wählen Sie Neues Material. Wählen Sie Festkörper. Geben Sie einen Namen ein.
Klicken Sie zum Definieren auf die dazugehörige Eigenschaftenschaltfläche.
Für jede Eigenschaft: Wählen Sie die Variationsmethode, geben Sie die entsprechenden Werte und Einheiten ein, und klicken Sie auf Anwenden.
Klicken Sie optional auf Speichern.
Klicken Sie auf OK. Das neue Material ist verfügbar, wenn das Schnellbearbeitungs-Dialogfeld Materialien geöffnet wird.

Die Vorgabe-Materialdatenbank enthält mindestens ein Exemplar jedes Materialtyps. Eine einfache Möglichkeit zum Erstellen eines neuen Materials ist die Verwendung eines Vorgabematerials als Beispiel. Da diese Materialien schreibgeschützt sind, verwenden Sie den Materialeditor, kopieren Sie das Original in eine benutzerdefinierte Datenbank, und bearbeiten Sie die Kopie. Weitere Informationen zum Erstellen eines Materials aus einem vorhandenen Material ...

Festkörpereigenschaften

Es gibt vier grundlegende Eigenschaften, die erforderlich sind, um einen Festkörper für die Verwendung mit Autodesk Simulation CFD zu definieren. Die meisten dieser Eigenschaften können je nach Temperatur, Druck oder Skalar mit verschiedenen Variationsmethoden variiert werden. Diese Eigenschaften und Methoden sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:

Eigenschaft	Variationsmethoden
Leitfähigkeit: Derselbe Wert für die Wärmeleitfähigkeit kann für alle drei Richtungen verwendet werden, oder jede Komponente kann unterschiedlich sein.	Konstant, Polynom, Inverses Polynom, Stückweise linear. Die y- und z-Richtung haben ebenfalls: Wie x-Richtung.

Dichte: Ist nur für transiente Analysen erforderlich.	Konstant, Polynom, Inverses Polynom, Stückweise linear.
Spezifische Wärme: Ist nur für transiente Analysen erforderlich.	Konstant, Polynom, Inverses Polynom, Stückweise linear.
Emissionsvermögen: Ist für Wärmestrahlungsanalysen hilfreich. Das für einen Festkörper angegebene Emissionsvermögen überschreibt den Wert, der dem Kontaktfluid zugewiesen ist.	Konstante, stückweise lineare Variation mit Temperatur (nützlich für spektrale Strahlungsanalysen)
Transmissionsgrad: Ist bei Wärmestrahlungsanalysen; siehe Anmerkung unten	Konstante, stückweise lineare Variation mit der Temperatur
Spezifischer Widerstand: Ist nur für Joule-Erwärmung-Analysen erforderlich.	Konstant, Polynom, Inverses Polynom, Stückweise linear (variiert mit Temperatur).
Wandrauheit: Ist für die Anwendung von variablen Rauheitshöhen hilfreich, um die Reibungswirkungen einzuschließen	Konstant. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt über Wandrauigkeit.

Transmissionsgrad

Der Transmissionsgrad ist ein Maß dafür, wie viel Strahlungsenergie durch ein Objekt durchgehen kann. Ein Wert von 1 gibt an, dass das Objekt vollständig transparent ist und dass die Strahlungsenergie komplett durch kann. Der Wert 0 bedeutet, dass das Objekt opak ist. Der zulässige Bereich für die Werte des Transmissionsgrads ist zwischen 0 und 1.

Für den Transmissionsgrad stehen zwei Variationsmethoden zur Verfügung: die konstante Methode und eine stückweise lineare Tabelle, die mit der Temperatur variiert. Der Transmissionsgrad ist ein Parameter ohne Einheit. Der Vorgabewert ist 0.

Die Summe von Transmissionsgrad und Emissionsvermögen muss kleiner oder gleich 1 sein.

Wenn die Summe der beiden Werte größer als 1 ist, wird eine Fehlermeldung angezeigt, wenn die Analyse gestartet wird.

Der Transmissionsgrad kann nur Festkörpern zugewiesen werden. Das Strahlungsmodell geht davon aus, dass sich Fluide nicht beteiligen. Daher ist es nicht möglich, Strahlungs-Wärmeübertragung in dunklen oder "trüben" Fluiden zu simulieren.

So simulieren Sie ein transparentes Objekt, das sich zur Gänze in einem Fluid befindet

Modellieren Sie das Objekt als Festkörper und vernetzen Sie es (es kann kein unterdrücktes Teil sein).
Weisen Sie dem Festkörper einen Transmissionsgradwert zwischen 0 und 1 zu, um Strahlung durch das Objekt durchzulassen.

So simulieren Sie Strahlungswärmeaustausch zwischen einem transparenten Festkörper und der Umgebung, wie z. B. einem Fenster

Modellieren Sie das Fenster als Festkörper im Modell.
Weisen Sie dem Material dieses Festkörpers einen Transmissionsgradwert zu.
Weisen Sie dieser Fläche eine transparente Randbedingung zu. Diese Randbedingung enthält eine Hintergrundtemperatur

Flächenteile können nicht zum Simulieren von transparenten Medien verwendet werden. Ein Transmissionsgradwert ungleich 0 für Flächenteile wird ignoriert. Ebenso werden Transparenzwerte ungleich 0 ignoriert, die bewegten Festkörpern zugewiesen werden. Transparenz wird für bewegte Festkörper oder in rotierenden Bereichen nicht unterstützt.

Anmerkung: Die Absorption von Strahlungsenergie durch transparente Festkörper wird im Strahlungsmodell nicht berücksichtigt.

Weitere Informationen über den Transmissionsgrad in Strahlungsstudien

Elektrischer Widerstand

Der Widerstand pro Fläche wird mit der Länge der Komponente multipliziert. Ein Wert für den spezifischen Widerstand ist bei allen Festkörpern erforderlich, die durch den Joule-Effekt erwärmt werden.

Die Beziehung zwischen dem spezifischen Widerstand und dem Widerstand ist:

R = Widerstand (Ohm)
r = Spezifischer Widerstand (Ohm x Längeneinheit)
L = Länge der Komponente
A = Querschnittsfläche

Weitere Informationen zur Joule-Erwärmung...