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PDE Toolbox 3D-Heat Conduction Geometriegenerierung

 

icab
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Beiträge: 2
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     Beitrag Verfasst am: 02.03.2018, 10:03     Titel: PDE Toolbox 3D-Heat Conduction Geometriegenerierung
  Antworten mit Zitat      
Liebe Community,

ich habe ein Problem bei der Erstellung eines 3D-Wärmeleitungsmodells, das aus unterschiedlichen Materialien besteht. Anbei befindet sich der Aufbau der Geometrie, der aus drei Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften (Wärmeleitfähigkeit, Dichte, Spezifische Wärmekapazität) bestehen soll.

1.Versuch: Meine erster Ansatz war zunächst eine .stl Datei aus der Solid Edge Assembly generieren zu lassen.
Beim Einlesen der Geometrie

Code:
thermalmodel = createpde('thermal','transient');
thermalmodel.Geometry = importGeometry(thermalmodel,'geometry/Asm2.stl')
 


erscheint die Fehlermeldung

Zitat:
Failed to create geometry. The stl file is invalid, more than two facets share an edge.


Problem hierbei wird sein, dass die einzelnen Körper direkt aufeinander liegen, jedoch ist das Einfügen eines Abstands zwischen den Körpern keine Alternative.

2. Versuch: Ich habe es geschafft, über die Funktion stlread (siehe https://de.mathworks.com/matlabcent.....=5193625&tab=function), die .stl-Datei einzulesen und darzustellen (unter Beibehaltung der Faces).

Code:
fv = stlread('geometry/Asm2.stl');
patch(fv,'FaceColor',       [0.8 0.8 1.0], ...
         'EdgeColor',       'none',        ...
         'FaceLighting',    'gouraud',     ...
         'AmbientStrength', 0.15);
% Add a camera light, and tone down the specular highlighting
camlight('headlight');
material('dull');
% Fix the axes scaling, and set a nice view angle
axis('image');
view([-135 35]);


Mein Problem hierbei ist es jedoch, dass ich nicht weiß, wie eine Übergabe des structs fv (bestehend aus vertices und faces) an thermalmodel.Geometry realisierbar ist.

3. Versuch: Generierung der Geometrie über den Befehl
Code:
gm = multicuboid([2 3 5],[4 6 10],3)

(siehe Beispiel https://de.mathworks.com/help/pde/ug/multicuboid.html unter dem Abschnitt "Nested Cuboids of the Same Height").

Bei meiner Geometrie handelt es sich um 1/4 der Geometrie, die über multicuboid erstellt wird (Rechenzeitersparnis).
Zur Not kann auch die gesamte Geometrie gerechnet werden. Problem hierbei ist jedoch, dass ich zwar eine Unterteilung zwischen dem äußeren und dem inneren Teil generieren kann (in meinem Modell zwischen rot und grün/lila), jedoch kann ich keine Unterteilung zwischen grün und lila vornehmen.

Mein Ansatz wäre es, stückweise konstante Eigenschaften des mittleren Teils vorzunehmen. Mein Gedanke wäre es, sobald eine gewisse z-Koordinate überschritten wird, die Eigenschaften zu ändern. Leider wird nur in Beispielen auf lineare Abhäbgigkeiten von den Koordinaten eingegangen (siehe Beispiel https://de.mathworks.com/matlabcent.....ying-thermal-conductivity).
Ist es überhaupt möglich, stückweise konstante Materialeigenschaften zu definieren?

Ich hoffe, jemand kann mir bei einem der drei Ansätze weiterhelfen.

Vielen Dank im Voraus für die Antwort.

Viele Grüße

icab

Asm2.zip
 Beschreibung:
.stl Datei des Modells (gezippte Datei, da .stl hier verboten)

Download
 Dateiname:  Asm2.zip
 Dateigröße:  560 Bytes
 Heruntergeladen:  25 mal
geometrie.PNG
 Beschreibung:
Geometrie des Modells

Download
 Dateiname:  geometrie.PNG
 Dateigröße:  31.86 KB
 Heruntergeladen:  52 mal
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Marfiosie
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     Beitrag Verfasst am: 29.03.2018, 23:01     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Hey,

ich bin noch nicht ganz tief in die PDE Toobox eingestiegen und hadere selber noch ein bisschen aber eigentlich sollte es wie folgt funktionieren.

1. mit multicuboid nur den einen gesamten Quader erstellen und importieren

2. mit specifycoefficents kann man Materialeigenschaften defineiren. Dies geht auch mittels einer Funktion, welche Ort (region) und Temepratur (state) abhängig ist. Wenn du also eine Funktion defineirst, welche je nach Ort unterschiedliche Materialwerte zurückgibt kannst du mit dieser deine verschiedenen Materialen abbilden.

Frohe Ostern Smile
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icab
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Beiträge: 2
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     Beitrag Verfasst am: 05.04.2018, 08:36     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Hallo,

ich habe es wie folgt gelöst:

1. Multicuboid erstellen

2. Funktion Handle erstellen und die physikalischen Größen abhängig von den Koordinaten definieren

Vielen Dank für die Hilfe!

icab
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