Software: FEM - Tutorial - Elektrostatik - Fusion - elektrostatische Simulation
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Elektrostatische Simulation mittels thermischer Studie
Wir wechseln nun vom Arbeitsbereich "Modell" in den Arbeitsbereich "Simulation":
- Innerhalb dieses Arbeitsbereiches können auf Grundlage des CAD-Modells Finite-Elemente-Simulationen für unterschiedliche physikalische Domänen durchgeführt werden (zur Zeit nur für Strukturmechanik und Wärme).
- Je nach gewünschten Analyse- bzw. Optimierungsanforderungen muss man sich in Abhängigkeit von der betrachteten physikalischen Domäne für einen Studientyp entscheiden, welcher dann die erforderliche Funktionalität bereitstellt:
- Elektrische Felder werden als physikalische Domäne vom Fusion 360 nicht unterstützt. Wir können jedoch problemlos die Potentialfeld-Analogie zwischen Temperaturfeld und elektrostatischem Feld nutzen.
- Wir wählen den Studientyp "Thermisch", der sich auf reine Wärmesimulationen beschränkt (der Studientyp "Thermische Spannung" behandelt zusätzlich innerhalb der Konstruktion die Wechselwirkung zwischen der Wärmeverteilung und der mechanischen Verformung und der daraus resultierenden mechanischen Spannung).
Studien-Materialien und -Einheiten
Zuerst sollte man überprüfen, ob alle Körper des Modells auch wirklich mit den richtigen Material-Parametern für die "thermische Leitfähigkeit" entsprechend ihrer der Permittivität ε versehen sind:
- Dabei wird man bemerken, dass die Werkstoffparameter z.B. die Einheiten mm und C anstatt der SI-Einheiten m und K verwenden, was die Überprüfung der zuvor in SI-Einheit eingegebenen Wärmeleitfähigkeiten erschwert.
- Wir brechen deshalb vorläufig die Material-Überprüfung ab und öffnen die Einstellungen für die Einheiten:
- Ein Umschalten der Vorgabeeinheit auf "Metrisch (SI)" würde nur die Temperatur-Einheit von Celsius auf Kelvin ändern. Die Länge behält trotzdem die Einheit Milimeter und könnte danach nicht manuell auf Meter geändert werden!
- Wir belassen es deshalb bei der Vorgabeeinheit "Benutzerdefiniert" und wählen manuell Kelvin und Meter.
- Danach sollten die thermischen Leitfähigkeiten der Studienmaterialien die Einheit W/(m⋅K) besitzen und damit wertmäßig leicht überprüfbar sein.
Kontakt-Generierung und Vernetzung
===>>> Die dieser Abschnitt wird zurzeit erarbeitet!!!