Definieren von temperaturabhängigen Materialien

In diesem Thema wird das Verfahren zum Hinzufügen von temperaturabhängigen Materialien für die Verwendung in Simulationsstudien erläutert. Sie können ein temperaturabhängiges Material für thermische und nichtlineare Simulationen verwenden, wie z. B.

• Thermisch
• Thermische Spannung
• Nichtlineare statische Spannung
• Quasi-statische Ereignissimulation
• Dynamische Ereignissimulation

1. Klicken Sie auf (Arbeitsbereich Simulation > Registerkarte Setup > Gruppe Materialien > Materialien verwalten).

2. Wählen Sie ein vorhandenes Material aus der Fusion-Materialbibliothek zur Verwendung als Startvorlage für das temperaturabhängige Material. Klicken Sie auf das Pfeil- und Bleistiftsymbol , das am rechten Ende der Linie angezeigt wird, um das Material der Favoritenbibliothek hinzuzufügen und die Eigenschaften für die Bearbeitung anzuzeigen.

3. Definieren Sie auf der Registerkarte Identität auf der rechten Seite des erweiterten Dialogfelds die folgenden Eigenschaften:

   • Geben Sie eine geeignete Beschreibung für das neue Material ein.
   • Wählen Sie eine geeignete Typ-Option aus der Pulldown-Liste, die sich vom ausgewählten Vorlagenmaterial unterscheidet.
   • Definieren Sie optional noch andere Eigenschaften auf dieser Registerkarte, die Sie angeben möchten (Kommentare, Hersteller usw.).

4. Optional können Sie auf der Registerkarte Darstellung die gewünschten Eigenschaften überarbeiten (Farbe, Reflexionsgrad, Transluzenz usw.).

5. Klicken Sie auf die Registerkarte Physikalisch. Zunächst werden die grundlegenden Eigenschaften angezeigt. Nur der Dichtewert ist für temperaturabhängige Materialien in thermischen und nichtlinearen Simulationen relevant. Die anderen grundlegenden Eigenschaften sind jedoch erforderlich, wenn Sie die temperaturabhängigen Materialien in linearen, nicht-thermischen Simulationen verwenden. Im letzteren Fall sind die Materialeigenschaften nicht temperaturabhängig, sondern konstant.

6. Definieren Sie die grundlegenden Materialeigenschaften (Elastizitätsmodul, Querdehnung, Dichte, Thermischer Ausdehnungskoeffizient, Spezifische Wärme usw.). Erweitern Sie die Gruppen mit grundlegenden Einstellungen Thermisch, Mechanisch und Stärke nach Bedarf, um auf die verschiedenen Eingabefelder zuzugreifen.

7. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen Erweiterte Eigenschaften.

8. Klicken Sie auf die Schaltfläche Erweiterte Eigenschaften, und achten Sie dabei darauf, nicht erneut auf das Kontrollkästchen zu klicken, wodurch die erweiterten Eigenschaften wieder deaktiviert würden.

9. Stellen Sie sicher, dass die Option Materialmodell auf Isotrop eingestellt ist.

10. Wählen Sie in der Dropdown-Liste Verhalten die Option Temperaturabhängig. Eine Reihe von Tabellen zur Eingabe mehrerer Werte für jede Eigenschaft im Vergleich zur Temperatur wird angezeigt. Geben Sie mindestens zwei Datenpunkte für jede Tabelle an, und stellen Sie sicher, dass der Bereich der Temperaturdaten den gesamten Bereich der thermischen Ergebnisse, die aus der Simulation erwartet werden, umfasst. Stellen Sie sicher, dass die Temperaturdatenpunkte in aufsteigender Reihenfolge sortiert sind. Sie können mit der rechten Maustaste auf eine Zeile klicken, um diese zu löschen oder eine leere Zeile hinzuzufügen.

    Geben Sie temperaturabhängige Datenpunkte für die folgenden Eigenschaften an:

    • Spezifische Wärme

    • Wärmeleitfähigkeit

    • Thermischer Ausdehnungskoeffizient

    • Elastizitätsmodul

    • Poissonsche Konstante

    • Streckgrenze

    • Zugfestigkeit

      Alternativ können Sie auf Plot anzeigen klicken, um eine Vorschau der Kurve anzuzeigen und Datenpunkte durch Doppelklicken in der Anzeige hinzuzufügen. Passen Sie die Datenpunkte durch Ziehen der Markierung in der Anzeige oder Bearbeiten der Nummern in der Tabelle an.

      Anmerkung: Die vorgegebenen Materialeinheiten werden über das Dropdown-Menü Material-Einheitendarstellung in der Gruppe Einheiten- und Werteanzeige des Dialogfelds Voreinstellungen angegeben. Sie können die Vorgabeeinheiten in den Tabellen mit den erweiterten Eigenschaften nicht überschreiben. Zum Definieren von Materialeigenschaften mit anderen Einheiten müssen Sie die Voreinstellungen des Programms ändern.

11. Klicken Sie auf Anwenden, um die Eigenschaften des neuen Materials zu speichern.

12. Führen Sie optional einen der folgenden Schritte aus:

    • Wenn Sie eine temperaturabhängige Kategorie in der Favoritenbibliothek erstellt haben, klicken Sie auf das neue Material und ziehen es in die Gruppe Temperaturabhängig. Die Kategorien werden in der Struktur auf der linken Seite des Dialogfelds unmittelbar unter der Überschrift Favoriten angezeigt.

      Anmerkung: Das Material wird weiterhin in der obersten Ebene der Favoritenbibliothek aufgeführt, aber im Feld Kategorie wird es nun als temperaturabhängig angegeben. Wählen Sie diese Kategorie aus der Struktur aus, um die Liste zu filtern und nur temperaturabhängige Materialien anzuzeigen. Diese Filtermethode gilt auch für alle anderen Kategorien, die Sie für Unternehmenszwecke definieren.

    • Wenn Sie eine benutzerdefinierte Bibliothek für temperaturabhängige Materialien erstellt haben, klicken Sie mit der rechten Maustaste in der Materialliste in der Favoritenbibliothek auf den Namen des Materials. Wählen Sie Hinzufügen zu > Temperaturabhängige Materialien aus dem Kontextmenü. (Geben Sie den tatsächlichen Namen Ihrer Bibliothek an, wenn sich dieser vom vorgeschlagenen Bibliotheksnamen unterscheidet).

Wenn Sie eine temperaturabhängige Materialdefinition erstellt haben, wenden Sie diese auf die gleiche Weise auf eine Simulation an wie auf jede Art von Material.