Leseprobe
Inhaltsangabe
2D-Wärmebrückenberechnung mit AutoCAD und FEM-System MEANS V10
Modelleingabe mit AutoCAD
2D-Netzgenerator starten
Koordinaten von Millimeter auf Meter umstellen
Eingabe der Wärmeleitfähigkeiten
Eingabe der Randtemperaturen
Eingabe der Konvektionen
FEM-Analyse
Ergebnisauswertung
Temperaturverteilung
Wärmestromdichte
Anfragen für FEM-Dienstleistungen:
Ing.Büro HTA-Software
Maiwaldstraße 24
77866 Rheinau
Tel. 07844-98641
Fax: 07844-98642
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2D-Wärmebrückenberechnung mit AutoCAD und FEM-System MEANS V10
Es wird das Beispiel aus dem Porenbeton-Wärmebrückenkatalog 2013 mit einer einschaligen Außenwand und Bodenplatte nachgerechnet. Zusätzlich soll die 2D-Wärmebrücke in eine 3D-Wärmebrücke umgewandelt und berechnet werden.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
2D-Wärmebrücke mit 9 Materialbereichen
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Modelleingabe mit AutoCAD
Die 9 Materialbereiche werden getrennt in die dafür vorgesehenen Baugruppen-Layer eingegeben. Am Ende wird das CAD-Modell mit _region und _extrude in ein 3D-STEP-Modell oder wenn nur eine SAT-Schnittstelle verfügbar in ein 3D-SAT-Modell umgewandelt damit es mit QUAD-Elemente vernetzt werden kann.
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Eingabe Layer „Bodenplatte“:
Erzeugen und aktivieren Sie das Layer „Bodenplatte“ und geben folgende 8 Linien mit dem Befehl „_line“ ein:
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Eingabe Layer „Dämmung“:
Erzeugen und aktivieren Sie das Layer „Dämmung“ und geben folgende 4 Linien ein:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Eingabe Layer „Estrich“:
Erzeugen und aktivieren Sie das Layer „Estrich“ und geben folgende 4 Linien ein:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Eingabe Layer „Estrichstreifen“:
Erzeugen und aktivieren Sie das Layer „Estrichstreifen“ und geben folgende 4 Linien ein:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Eingabe Layer „Innenputz“:
Erzeugen und aktivieren Sie das Layer „Innenputz“ und geben folgende 4 Linien ein:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Eingabe Layer „Mörtelausgleichsschicht“:
Erzeugen und aktivieren Sie das Layer „Mörtelausgleichsschicht“ und geben folgende 4 Linien ein:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Eingabe Layer „Permiter-Dämmung“:
Erzeugen und aktivieren Sie das Layer „Perimeter-Dämmung“ und geben folgende 4 Linien ein:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Eingabe Layer „Permiter-Dämmung2“:
Erzeugen und aktivieren Sie das Layer „Perimeter-Dämmung2“ und geben folgende 4 Linien ein:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Eingabe Layer „Porenbeton“:
Erzeugen und aktivieren Sie das Layer „Porenbeton“ und geben folgende 4 Linien ein:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Als Ergebnis erhält man folgendes 2D-Modell bestehend aus 9 Baugruppen:
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Linienmodell in 2D-Regionen umwandeln
Damit das Modell extrudiert werden kann müssen alle Linien mit dem Befehl
_region und _all in geordnete Polygone umgewandelt werden. Es werden 10 Regionen erzeugt, davon ist 1 Region eine überlagerte Baugruppe die aber später in Freecad wieder gelöscht werden kann.
Regionen in Solid-Modell extrudieren
Wählen Sie den Befehl _ extrude und _all um ein 3D-Solid-Modell aus 10 Solids zu erzeugen. Geben Sie eine Tiefe von 500 und einen Winkel von 0 ein.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Folgendes 3D-Solid-Modell sollte zu sehen sein:
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STEP- oder SAT-Datei exportieren
Falls Sie mit einer älteren AutoCAD-Version oder mit einem AutoCAD-Clone arbeiten und über keine STEP-Schnittstelle verfügen, muß die Datei zuerst als SAT-Datei exportiert und anschließend in eine STEP-Datei konvertiert werden.
Geben Sie den Befehl _ export ein um das SAT-File Waermebruecke.SAT mit den 10 selektieren Solid-Elementen abzuspeichern. Dannach ist die Modelleingabe mit AutoCAD abgeschlossen.
Konvertierung von SAT -> STEP
Ein SAT-STEP-Konverter mit einer 60 Tage-Demo Laufzeit ist in MEANS V10 installiert oder downloaden Sie das Programm auf http://www.cadexchanger.com/ direkt auf der Hersteller-Website.
Wählen Sie das Menü „ SAT-STEP-Konverter starten “. Wählen Sie im Konverter das Menü „Neu“ und importieren die AutoCAD-Datei Waermebruecke.SAT und exportieren diese in die STEP-Datei Waermebruecke.STP.
STEP-Baugruppen mit Freecad vereinen
Zum Schluß müssen die Baugruppen mit einer Boolschen Vereinigung zu einem Bauteil vereint werden. Wählen Sie dazu in MEANS V10 das Menü „ STEP-Dateien zusammenfügen “ um mit dem CAD-System FreeCAD die Baugruppen zu vereinen. Oder downloaden Sie die aktuelle Version von Freecad direkt auf der Hersteller-Website http://www.freecadweb.org/index-de.html
Die Boolsche Vereinigung ist auch in AutoCAD mit dem Befehl _unit möglich aber leider löscht AutoCAD dabei die sehr wichtigen Baugruppenkonturen.
Wählen Sie in der MEANS-Version das Menü „View / Workbench / Part“ oder
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in der Download-Version das Menü „Ansicht / Arbeitsbereich / Part“ sowie Menü „Boolsche Operationen...“ um die 9 Baugruppen schrittweise zu vereinen.
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Exportieren Sie zum Schluß die Datei „Fusion008“ im STEP-Format unter „Waermebruecke_Freecad.STP“ und beenden Freecad.
2D-Netzgenerator starten
In MEANS V10 wählen Sie das Menü „2D-Netzgenerator / Vierecke / Konverter / Extrudiere“ und das Register „Vierecke“ mit dem Vierecksnetze entweder mit einer STEP-Datei oder mit einem bestehenden Dreiecksnetz erzeugt werden können.
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Wählen Sie das Menü „QUAD-Netz mit NETGEN generieren“ um die STEP-Datei im nächsten Schritt einzuladen.
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Auf „STEP“ klicken und mit „Browser“ das Verzeichnis einstellen indem sich die Datei „waermebruecke_freecad.STP“ befindet.
Mit Menü „Netzgenerator Nr.2 mit CAD-File starten“ wird NETGEN gestartet, der schon aus der Tetraeder-Vernetzung jedem MEANS-User bestens bekann ist.
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