Пьезоэлектрики при Couple-Field Analyses

[Pumpov 14]

Добрый день.

 

Возникла задача посчитать деформацию пьезодиска при изменении его температуры. Диск лежит на плоскости 0XY в декартовой системе координат.

Допустим, на окружности нижнего основания диска задан Fixed Support.

 

В Static Structural задаю Thermal Condition - увеличение температуры на 1 градус. Известно, что для обычных тел результат термодеформации определяется значением КЛТР.

Но оказалось, что прогиб диска, ещё зависит и от пьезоэлектрических характеристик, а также от того, какие заданы ключевые опции KEYOPT в команде ET.

Первый результат - когда не вводятся пьезоэлектрические свойства диска. Второй результат -

- когда задается тип элемента: ET,MATID,227,1001 - и прописываются пьезоэлектрические модули (TB,PIEZ,MATID). Разница очень мала.

При этом, во втором случае KEYOPT = 1001, что в таблице для элемента SOLID227 соответствует типу Couple-Field Analysis -- Piezoelectric.

(И если DOF Label: UX,UY,UZ,VOLT , без TEMP, то почему программа вообще сработала не до конца ясно).

 

И третий результат (ниже), который меньше всего понятен - когда всё задано аналогично второму случаю, но с одной лишь разницей:

ET,MATID,227,1011.

В таблице для элемента SOLID227 этот KEYOPT соответствует типу Couple-Field Analysis -- Thermal-Piezoelectric. DOF Label: UX,UY,UZ,TEMP,VOLT.

Я полагал, что это как раз правильный выбор KEYOPT для учета не только температурного расширения, но и пьезоэффекта,

который внесет свой вклад в окончательные деформации диска при такой "смешанной" физической задаче.

Однако качественно картина поменялась на 180 градусов, и этот результат представляется, по крайней мере на первый взгляд, совершенно нефизичным.

 

Подскажите, пожалуйста, кто знаком с данными тонкостями, в чем может заключаться такая разница в представленных результатах и как правильно выполнить подобный расчет?

 

Изменено 22 мая 2019 пользователем Pumpov

[soklakov 1 475]

В 22.05.2019 в 17:36, Pumpov сказал:

Разница очень мала.

не стоит считать это за разницу.

В 22.05.2019 в 17:36, Pumpov сказал:

почему программа вообще сработала не до конца ясно

так не сработала.

 

нужен еще результат термомеханики без вольтов.

[Pumpov 14]

В 03.06.2019 в 00:11, soklakov сказал:

нужен еще результат термомеханики без вольтов.

Я правильно понимаю, что сначала нужно в одном модуле Static Structural, без ввода пьезоэлектрических свойств, посчитать термомеханику, задав Thermal Condition, а потом поле деформаций передать в другой модуль Static Structural, и там, задавая уже пьезомодули материала, посчитать окончательную деформацию под влиянием пьезоэффекта?

[soklakov 1 475]

14 минуты назад, Pumpov сказал:

Я правильно понимаю

в идеале: иметь несколько систем анализа, которые практически идентичны, но отличаются мелочью вроде "здесь только тепловые нагрузки", "здесь только вольты", "здесь только механические", "здесь механика и  тепло"... но, механических нагрузок Вы пока не рассматриваете, значит сочетаний не слишком много:

- тепло (термомеханика под тепловыми нагрузками)

- вольты

- вольты+тепло

 

я говорил о том, что первого у Вас не хватает. когда комплект есть, получается делать выводы.