Umgebungsgesteuerte Eigenschaften

Für viele Simulationen sind Materialeigenschaften konstant und müssen nicht variieren. Für andere Simulationen, z. B. die natürliche Konvektion und Hochgeschwindigkeitssimulationen mit kompressiblen Fluiden, variieren Materialeigenschaften physikalisch. Um diese Modelle korrekt zu simulieren, müssen die Materialeigenschaften variieren können. Das Dialogfeld "Umgebung", das über das Schnellbearbeitungs-Dialogfeld "Material" sowie über die Designstudienleiste aufgerufen werden kann, ermöglicht die Angabe, dass die Eigenschaften des Materials variieren. Dadurch wird eine genauere Darstellung des physikalischen Modells sichergestellt.

Die Materialdatenbank Vorgabe enthält eine einzige Version der einzelnen Materialien. Die meisten sind mit variablen Eigenschaften definiert.

Wenn Sie ein Material anwenden, geben Sie an, ob es fest oder variabel ist, und definieren Sie die Betriebsbedingungen des Szenarios. Die Materialeigenschaften bei diesen Bedingungen werden berechnet und entweder konstant gehalten oder zunächst verwendet und dann angepasst.

Anmerkung: Umgebungseigenschaften gelten nur für Fluide und Festkörper.

So geben Sie feste oder variable Eigenschaften an

Viele Materialien in der Vorgabe-Materialdatenbank sind mit unterschiedlichen Eigenschaften definiert. So geben Sie an, ob sie in einem Szenario konstant oder variabel sind:

1. Klicken Sie auf Einstellen... in der Zeile Umgebung des Dialogfelds für die Schnellbearbeitung.

   (Alternativ können Sie mit der rechten Maustaste auf das Material in der Designstudienleiste klicken und Umgebungsreferenz des Szenarios bearbeiten... auswählen.)

2. Wählen Sie Konstant oder Variabel aus.
   • Wählen Sie Konstant, um die Eigenschaften in der angegebenen Umgebung zu berechnen, und belassen Sie sie konstant.
     • Um einen bestimmten Wert für eine Eigenschaft anzugeben, die als variabel definiert ist, kopieren Sie das Material in eine benutzerdefinierte Datenbank, ändern die Eigenschaftsvariation auf Konstant und geben den Wert an.
   • Wählen Sie Variabel, um die Eigenschaften zu variieren, die im Material definiert sind. Wiederholen Sie diesen Vorgang für natürliche Konvektion und kompressible Analysen.
     • Nur Eigenschaften, die mit einer variablen Methode definiert sind, variieren.
     • Dieses Dialogfeld ist nicht verfügbar für Materialien, die nur mit konstanten Eigenschaften definiert sind.

Die Materialbedingung (konstant oder variabel) wird neben dem Namen des Materials in der Designstudienleiste angezeigt. Dadurch können Sie leicht erkennen, ob die richtige Variabilität für den Analysetyp ausgewählt ist. Beachten Sie, dass Konstant die Vorgabeeinstellung ist.

Anmerkung: Wählen Sie Variabel, wenn sich Eigenschaften ändern müssen. Beispiele sind Natürliche Konvektion und komprimierbare Analysen.

Hier sehen Sie an einem Beispiel, wie variierbare Eigenschaften eingestellt werden...

So legen Sie Umgebungseinstellungen für ein Szenario fest

Die Umgebungseinstellungen für das Szenario wirken sich auf alle Materialien aus, bei denen im Dialogfeld "Umgebung" die Option "Szenarioumgebung verwenden" aktiviert ist.

So ändern Sie die Umgebungseinstellungen

• Klicken Sie auf der Designstudienleiste mit der rechten Maustaste auf den Zweig Material und wählen Sie Umgebungsreferenz des Materials bearbeiten... (Klicken Sie alternativ auf Szenarioumgebung in der kontextbezogenen Gruppe Materialien.)
• Geben Sie Druck und Temperatur im Dialogfeld Szenarioumgebung an.

So ändern Sie die Umgebung für ein einzelnes Material

Wenn Materialien unter verschiedenen Bedingungen betrieben werden (z. B. zwei Fluide in einem Kreuzstrom-Wärmetauscher), ist der Umgebungswert des Szenarios nicht ausreichend, um ihre Eigenschaften zu definieren. So legen Sie die Umgebungsbedingungen für ein einzelnes Material fest

• Klicken Sie auf Einstellen... in der Zeile Umgebung des Dialogfelds für die Schnellbearbeitung.
• Deaktivieren Sie Szenarioumgebung verwenden.
• Geben Sie die Bedingungen Druck und Temperatur an.

Beispiele

So geben Sie einen Luftstrom mit hoher Temperatur und konstanter Eigenschaft an

• Wählen Sie Luft.
• Geben Sie die Umgebungstemperatur und den Umgebungsdruck an.
• Wählen Sie Fest, um konstante Eigenschaften zu verwenden.

Autodesk® CFD berechnet die Eigenschaften in der Umgebung.

So verwenden Sie Luft mit einer angegebenen Dichte

• Öffnen Sie den Materialeditor und kopieren Sie Luft aus der Vorgabe-Datenbank in eine benutzerdefinierte Datenbank.
• Ändern Sie die Variationsmethode für die Dichte in Konstant und geben Sie einen Wert ein. Speichern und schließen Sie den Materialeditor.
• Wählen Sie im Schnellbearbeitungs-Dialogfeld das Luftmaterial aus der benutzerdefinierten Datenbank aus.
• Öffnen Sie das Dialogfeld "Umgebung" und wählen Sie Fest.
• Wenden Sie das Material auf das Modell an.

Eigenschaftsinitialisierung für natürliche Konvektion

Für Analysen der natürlichen Konvektion müssen Eigenschaftswerte (durch Auswahl der Variable) aus dem Dialogfeld "Umgebung" variieren dürfen.

Vorgabemäßig werden Eigenschaftswerte zum ursprünglichen Fluid (Luft) basierend auf der niedrigsten angegebenen Temperatur-Randbedingung in der Analyse berechnet. Dies ist das erwünschte Verhalten für die Simulation der Kühlung einer Komponente durch natürliche Konvektion.

In Situationen, in denen die Komponente durch natürliche Konvektion erwärmt wird, ist es besser, die Eigenschaften des Fluids (Luft) basierend auf der Umgebungstemperatur zu initialisieren. Dazu aktivieren Sie die folgende Markierung im Flag-Manager:

use_property_ref_temp