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热力耦合模拟
ch01-固体热传导过程模拟讲解(稳态过程)ch02-对流换热过程模拟讲解(稳态过程)ch03-辐射换热过程模拟讲解(稳态过程)ch04-固体热传导-对流换热-辐射换热模拟讲解(瞬态过程)ch05-纯力学分析过程模拟讲解ch06-稳态的完全热力耦合过程模拟讲解ch07-瞬态的完全热力耦合过程模拟讲解ch08-瞬态的顺序热力耦合模拟过程讲解ch09-热膨胀子程序UEXPAN的讲解及使用示范ch10-接触面之间的接触热传导ch11-摩擦生热模拟
学习资源:BV1je4y1a7Ku 软件:abaqus2016 以m为单位制 ch01-固体热传导过程模拟讲解(稳态过程)建模:3D 可变形 实体 拉伸 大约尺寸1.0 建模、材料属性、装配、分析步操作与前一节相同 相互作用: 创建相互作用属性film:膜条件–>定义膜系数(即对流换热系数)100创建相互作用film:选择分析步step-1、选择表面热交换条件,然后选中部件的外表面中键确认编辑相互作用,因为之前已经创建了film属性,这里可以选择“属性引用”,环境温度是指对流换热外界用的冷却温度,这里设置为0 载荷、网格操作与前一节相同 提交作业:![]() 在相互作用步骤中,创建相互作用radiation:发射率最大为1,这里暂设0.8 瞬态与时间相关 根据热传导的控制方程,与密度、比热容、温度对时间的偏导 载荷:模拟冷却过程,在预定义场中设置100℃的温度 建模 在材料属性中添加弹性:杨氏模量210e9、泊松比0.3 装配 分析步:静力通用step-1 载荷: 边界条件 在第五章纯力学分析基础上进行扩充, 建模 材料属性:既要力学参数又要热学参数 热学:传导率是必须需要的,对于瞬态,还需要密度和比热力学:弹性模量和泊松比力和热之间是通过热膨胀系数来联系到一起的 装配 分析步:温度-位移耦合step-1,![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 在ch06模型的基础上 瞬态的材料属性中需要有密度和比热 材料属性:传导率、密度、比热、弹性、膨胀 分析步:step1给为静力通用,时间长度100(这里时间长度一定要与要导入的odb文件中的温度计算的时间保存一致),增量1000/0.1/0.001/5 场输出:默认值与热学下的节点温度和单元温度 相互作用:无 载荷:预定义场选择来自结果文件(ch04 ) 参数expan:定义三个方向上的热膨胀应变增量,对于各向同性材料,只需要定义expan(1);对于各向异性材料,需要定义expan(1)、expan(2)、expan(3) 参数dexpandt:定义热膨胀应变对于温度的偏导数,该变量也有(1)(2)(3) 参数TEMP(1)表示目前增量步结束时刻的温度 参数TEMP(2)表示在增量步中的温度增量 参数TIME(1)表示在某个增量步结束之后的时间 参数TIME(2)表示总的分析时间 参数DTIME表示时间增量 参数CMNAME用于区分哪个材料要用哪个子程序 使用帮助文档给出的各向同性材料的fortran程序: c user subroutine uexpan subroutine uexpan(expan,dexpandt,temp,time,dtime,predef,dpred, $ statev,cmname,nstatv,noel) c include 'aba_param.inc' c character*80 cmname c dimension expan(*),dexpandt(*),temp(2),time(2),predef(*), $ dpred(*),statev(nstatv) c alpha = 1.0d-05 c expan(1) = alpha*temp(2) c return endalpha定义的是热膨胀系数 expan(1)定义的是热膨胀应变增量,即热膨胀系数乘以在增量步里的温度增量(temp(2)) 在材料属性的膨胀属性中选择各向同性,勾选使用用户子程序, 在提交作业时导入子程序,执行作业即可 ch10-接触面之间的接触热传导使用国际单位制 以二维实例来讲解,创建两个矩形,接触也行,不接触也行 材料属性:这里只考虑纯粹的热传导,所以假设设置传导率为30,并且做的是稳态热传导,所以密度、比热等属性没有进行设置 另外因为使用了辐射换热,所以要在model属性里设置绝对零度和stefan-Boltzmann常数: 分析步:step-1选择热传递 相互作用: 创建相互作用属性:选择接触,热学–>热传导属性,设置参数 第一列:等效热传导系数 第二列:间距 第一行:间距为0时二者的对流换热方式,即等效的对流换热系数是多少 最后一行:等效换热系数为0的时候,二者的间距应该是多少 中间可以加行 等效热传导系数的数值,由所做模型实际实验(经验模型或实测参数)得到 辐射属性的设置类似,发射率同ch03中设置,视图因子1.0表示二者距离趋近零,行的设置类似热传导属性设置 生热属性,基本用不上,属于摩擦生热(ch11)的工况
编辑模型属性,将绝对零度设置为-273.15摄氏度 创建两个表面:之后设置相互作用时要用到 top:part-1的下边botton:part-2的上边![]() ![]() ![]() ![]() 载荷: |
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