Software: FEM - Tutorial - Feldkopplung - MP - Thermo-Bimetall - Temperaturvorgabe

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Biegung bei konstanter Temperatur

Die mechanische Einspannung auf der linken Seite sollte die wirklichen Verhältnisse einigermaßen nachbilden:

• Der linke obere Eck-Knoten ist in Y- und Z-Richtung fest (verschweißt). Dabei muss man sich bewusst sein, dass diese Knoten-Abhängigkeit bei einer Änderung des Netzes verlorengeht!
• Die übrigen linken Rand-Knoten können sich in Z-Richtung frei bewegen (wegen der Nachgiebigkeit der verwendeten Klemmverbindung). Eine Bewegung der Kanten-Knoten in Y-Richtung ist unzulässig. Infolge der Zuweisung der Abhängigkeit zu Kanten bleibt diese Abhängigkeit bei einer Neuvernetzung erhalten:

Verformung des Bimetalls:

• Bei 20°C ist der Bimetall-Streifen unverformt gerade.
• Wir simulieren die Verformung bei einer einheitlichen Metall-Temperatur von 100°C.
• Es ergibt sich eine Verformung von etwas unter 1 mm:
  
• Die Scherspannung Y-Y zeigt am freien Ende des Bimetalls folgenden Verlauf:
  

Modellvalidierung:

• Das Verhältnis der Scherspannung Y-Y entlang der Materialgrenze muss ungefähr dem Verhältnis der E-Module von 1,16 entsprechen.
• Das Verhältnis der mittels Prüfsonde abgefragten Knotenspannungen ergibt im Beispiel jedoch ein Verhältnis von 2,56.

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