Software: FEM - Tutorial - Feldkopplung - MP - Thermo-Bimetall - Stationaere Simulation

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Stationäre Temperatur-Simulation

In der Kupferschicht soll eine Wärmeleistung von (20+x,x) W generiert werden, wie dies bereits einleitend beschrieben wurde:

• Um das vorhandene Netz weiterhin zu verwenden, erzeugen wir eine Kopie des Schalen-Element-Szenarios unter dem neuen Bezeichner "Stationaere Erwaermung".
• Aktuelle Berechnungsart festlegen > Thermisch > Statische Wärmeübertragung: Wir benötigen dafür kein weiteres neues Szenario und quittieren dementsprechend die Warnungen.
• In der Elementdefinition ist das thermische Problem noch zu konkretisieren:
• Da wir die Abführung der Wärme mittels Wärmeleitung und Konvektion über die Ränder des Modells berücksichtigen müssen, wählen wir für die Wärmeflussberechnung = Linear gemäß Randbedingungen:
  
• Hinweis: Diese Option erhöht zwar den Freiheitsgrad des Gleichungssystems um den Wert 1. Durch die zusätzliche Berücksichtigung der Wärmeflüsse ist jedoch auch bei gröberer Vernetzung die Einhaltung des Energieerhaltungssatzes im Modell gewährleistet. Dies ist bei der Option "Berechnet am Schwerpunkt" nicht immer der Fall. Die Auswirkung auf die berechneten Temperaturverläufe ist meist unmerklich.
• Das Material muss nun mit den fehlenden thermischen Parametern versehen werden. Die mechanischen Kenngrößen (außer der Massedichte), sind im thermischen Netz nicht mehr verfügbar!
• Zum Einspeisen der Wärmeleistung in die Kupferschicht verwenden wir die Thermolast "Interne Wärmeerzeugung". Für das Volumen des Kupfer-Bauteils ist die Wärmeleistung pro Kubikmeter [W/m³] anzugeben. Dieser Wert ist so zu berechnen, dass sich insgesamt die Wärmeleistung von (20+x,x) W ergibt.

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