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Spektrum
Analysefeatures |
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Einsatzbeispiele
aus dem Bereich Heattransfer
Wärmespeicherung · Konduktion
· Konvektion · Radiation · Aufheizung · Abkühlvorgänge
Auslegung Verbesserung · Bauteil und Produkt
Neben Wärmeuebergangs- u.a. thermischen Betrachtungen im Kontext Bauteilverifizierung und Produkteffizienz können Temperatur
verteilungen auch als Eingangsgrößen für die mechanische Analyse thermisch induzierter Spannungen relevante Quantitäten sein.
Für die thermische Analyse relevante Randbedingungen wie Wärmezu/abgänge oder Temperaturen können, neben der direkten Angabe, auch aus einer elektromagnetischen
oder fluiddynamischen Simulation CFD gewonnen werden.
Im folgenden eine typische Konstellation, eine Verbundsimulation aus thermischer Untersuchung
gefolgt von einer darauf basierenden mechanischen Berechnung.
Beispiel zyklische Temperaturlast
Für ein keramisches Material wird die Temperatur als Funktion von Position und Zeit ermittelt. Eine statische thermische Grundlast und
eine zyklisch wechsende Heizleistung plus transiente Spitzenlast, aufgrund im Betrieb möglicher auftretender Zustände, werden separat
sowie überlagert betrachtet, um Heizgeschwindigkeit und Produktperformance zu betrachtenn und um Ueberhitzungsbereiche fruehzeitig zu identifizieren
und zu vermeiden.
Ermittelte Temperaturverteilungen ueber der Zeit werden dann anschliessend auch in mechanische Analyse Festigkeit eingelesen, errechnete thermische
Spannungen mit geeigneten statischen und zuegigen Materialkennwerten bezueglich zulaessiger Belastung verglichen.
In Konsequenz aus den thermischen wie mechanischen Analyseergebnissen wird die Geometrie des analysierten Produktes, mit dem Ziel vertraeglicher
Spannungen bei guenstigen Produkteigenschaften variiert, bis diese Parameter auf einen fertigungstechnisch und kostenmaessig sinnvollen
Nenner konvergieren.
Hierbei sieht man schon, das in die SIMULATION nicht nur physikalische sondern auch Budget- und andere Effizienzfragen der Produktion
mit eingehen, die bei der Auslegung reflektiert sein muessen, um ein kompetitives Produkt in angemessener Zeit zu entwickeln. Da hilft
neben geeigneten Werkzeugen wie dem digital Prototyping auch immer ein gesunde Prise kommerzieller wie fertigungstechnischer Instinkt,
Erfahrung - IFE Deutschland. |
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