Prediktering av tändpuls med hjälp av finita elementmetoden

4.4.1.2 Randvillkor och kontakter
Till skillnad från tidigare implicita beräkningar används ingen kontaktalgoritm för att
simulera den limmade kontakten mellan mässingsblecket och den piezoelektriska
keramen. Elementnätet för mässingsbrickorna och den piezoelektriska keramen delar i
stället noder i kontaktytan emellan dem. Denna metod används p.g.a. att problem med
kontaktdefinieringen uppstod, se figur 4.31.
För de resterande kontakterna används en automatiskt genererad kontakt av typen
”singel surface contact” (ASS2D). Denna typ av kontakt är väldigt robust och krävs vid
många stöt- och krock-dynamiska applikationer.
Som i de tidigare simuleringarna är den nedersta ytan på den stora cylindern låst i y-
riktningen för att simulera kontakten mot underlaget. Denna kontakt är en förenkling av
verkligheten eftersom den hindrar all rörelse i y-riktning, inte bara i riktning mot
underlaget.
4.4.2 Implicit analys
Den implicita analysen bygger på att resultaten från den explicita analysen hämtas.
Geometri och information om databasen hämtas med hjälp av cdb- och iges-filer. Tack
vare detta är modellen redan elementindelad och materialen angivna, förutom de
piezoelektriska egenskaperna. Det som måste göras för den implicita analysen är att
byta typ av element och sätta upp de randvillkor som ska gälla under analysen samt
lägga till de piezoelektriska egenskaperna
4.4.2.1 Element och elementindelning
I den implicita analysen används samma typ av element som i de tidigare implicita
analyserna. Mässingsblecken indelas med Plane 182 och den piezoelektriska keramen
med Plane 13. Storleken på elementen är satt till 0.1 mm och metoden ”Free mesh”
används.
4.4.2.2 Randvillkor och kontakter
Ingen kontakt används för att beskriva hur den piezoelektriska keramen och
mässingsblecken är sammansatta. I stället används en gemensam linje för kontaktytan
mellan de två ytorna i modellen. Detta innebär att noderna på kontaktytan delas mellan
den piezoelektriska keramen och mässingsbrickorna. De elektriska villkoren måste dock
appliceras på kontaktytorna mot mässingsbrickorna. Den övre kontaktytan jordas genom
att sätta frihetsgraden spänning till noll. I den undre kontaktytan för keramen används
en koppling mellan noderna för att tvinga dem att få samma potential, se figur 4.31
nedan.
De enda strukturella randvillkoren som används är föreskrivna nodförskjutningar. Dessa
appliceras på noderna genom att använda ett makro, bilaga 6. Detta makro läser in
textfilerna som skapats vid den explicita beräkningen och sparar dem som tabeller,
sedan appliceras de som förskjutningsvillkor på noderna.
49