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AutoFEM Analysis Thermischer Kontakt |  |
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AutoFEM Analysis Thermischer Kontakt | |
Thermischer Kontakt (Wärmewiderstand)
Kein Kontakt zwischen materiellen Körper kann als ideal werden. Aufgrund der Rauhigkeit der Kontaktflächen an der Grenze zwischen zwei Körpern werden mikroskopische Lücken gebildet, die mit Luft oder einem anderen umgebenden Medium gefüllt sind. Dieses Medium hat Wärmeleitfähigkeit Koeffizienten, die von den Kontakt-Festkörper unterschieden sind. Als Ergebnis tritt eine sprunghafte Änderung des sonst ununterbrochenen Temperaturfeld an der Grenze der kontaktierenden Körper auf, die typischerweise durch schlechtere Leitbedingungen von Wärmeenergie an dieser Grenze verursacht wird. Dieses physikalische Phänomen wird als thermische- oder Hitzebeständigkeit bezeichnet. AutoFEM hat einen speziellen Befehl, welcher es erlaubt im vornherein bekannte Werten des thermischen Widerstandes und deren Einfluss auf die Übertragung von thermischer Energie auf die Kontaktstelle anzuwenden.
Änderung der Temperatur an der Grenzfläche von zwei Körpern.
Der thermische Widerstandes kann mit einer der folgenden Methoden berechnet werden:
Kommando: |
_FEMATHERMALCONTACT |
Hauptmenü: |
AutoFEM | Belastungen/Einspannungen | Thermischer Kontakt |
Symbol: |
|
Klicken Sie linke Maustaste, um Flächen der Stellen, die einen thermischen Kontakt haben anzugeben. Sie können mehrere Flächen, für die die thermischen Kontakt-Parameter gleich sind.
Danach müssen Sie die Art des thermischen Widerstandes: gesamt oder verteilt.
| • | Gesamtwert wird mit Einheiten deg/W gemessen. Sein Wert charakterisiert den Verlust der Wärmekapazität durch die gesamte Grenzfläche. |
| • | Verteilter Wert bedeutet den Verlust der Wärmefluss, der auf die Fläche auf der Grenze fällt. Maßeinheiten sind deg*m^2/W. |
Bestimmte Referenzwerte des thermischen Widerstand-Koeffizienten sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:
Die Materialien der angrenzenden Flächen |
Wärmewiderstand pro Flächeneinheit (m2 ·°K/ W) |
Eisen/Aluminium |
2,22·10-5 |
Kupfer/Kupfer |
1·10-4 - 4·10-5 |
Aluminium/Aluminium |
4,54·10-4 – 8,33·10-5 |
Edelstahl / Edelstahl |
5·10-4 – 2,7·10-4 |
Edelstahl / Edelstahl (spärlichen Spalte) |
5·10-3 – 9,09·10-4 |
Keramik/Keramik |
2·10-3 – 3,33·10-4 |
Die typische Abfolge von Schritten, um den thermischen Kontakt zu bestimmen ist folgende:
| 1. | Kommando “thermischer Kontakt” ausführen  . |
| 2. | Angrenzenden Flächen der Körper wählen. |
| 3. | Definieren Sie die Art des thermischen Widerstandes (gesamt oder verteilt) und seinen Wert. |
| 4. | Führen Sie den Befehl aus. |
