Spektrum
Analysefeatures
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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