ANSYS热结构耦合分析之两物体相对滑动过程中的摩擦生热分析 |
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本文摘要(由AI生成): 本文介绍了一个基于ANSYS的定块上滑块摩擦生热问题的案例。案例中,滑块在定块表面上滑行,受到垂直于表面指向定块的压力,在滑块右侧面施加位移载荷。通过ANSYS软件进行热结构耦合分析,求解因摩擦而引起的温度变化和热应力情况。案例中,作者提供了详细的操作步骤和命令流,包括选择单元类型、定义材料属性、划分单元、施加载荷、定义接触面、施加约束、求解等。
问题描述: 在一个定块上,有一个滑块。在滑块顶面上施加一垂直于表面指向定块的压力,在滑块右侧面施加位移载荷,使滑块在定块表面上滑行。求解因摩擦而引起的温度变化和热应力情况。
关于模型、材料、边界条件等在视频中都有详细说明,这里就不再做文字赘述了。
建议用电脑观看。视频地址:https://v.qq.com/x/page/c0730eel9c9.html Tips: 1.这里耦合分析类型为直接耦合。间接耦合也是可以做的,但相对要麻烦些,具体方法可以参考上期案例ANSYS两厚壁筒热应力分析(间接耦合)-附视频教程和命令流。 2.关于软件问题:用ANSYS APDL 和Workbench都可以做热结构耦合分析。Workbench热结构耦合分析可参考本微 信号(ANSYS-FEM)往期案例基于ANSYS WORKBENCH的结构热耦合分析之摩擦生热案例(附:源文件和视频教程)。建议有一定有限元理论基础的童鞋不妨学学APDL,刚开始学起来比较困难,但对以后提升仿真效率大有裨益。 附本期案例的命令流: FINISH /FILNAME,Exercise ! 定义分析文件名 /PREP7 !进入前处理器 ET,1,PLANE13,4 !选择单元类型 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,DENS,1,,7800 !定义材料1的密度 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,C,1,,460 !定义材料1的比热 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,KXX,1,,66.6 !定义材料1的热传导系数 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 UIMP,1,REFT,,,30 !定义材料1的热膨胀系数的参考温度 MPDATA,ALPX,1,,1.06e-5 !定义材料1的热膨胀系数 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,,206e9 !定义材料1的弹性模量 MPDATA,PRXY,1,,0.3 !定义材料1的泊松比 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,DENS,2,,8900 !定义材料2的密度 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,C,2,,390 !定义材料2的比热 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,KXX,2,,383 !定义材料2的热传导系数 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 UIMP,2,REFT,,,30 !定义材料2的热膨胀系数的参考温度 MPDATA,ALPX,2,,1.75e-5 !定义材料2的热膨胀系数 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,2,,103e9 !定义材料2的弹性模量 MPDATA,PRXY,2,,0.3 !定义材料2的泊松比 RECTNG,0,5,0,1.25, !建立钢固定块的几何模型 RECTNG,0,1.25,1.25,2.5, !建立铜滑块的几何模型 TYPE, 1 MAT, 1 REAL, !给钢固定块附材料属性 ESYS, 0 SECNUM, ESIZE,0.25,0, !设置单元划分尺寸 MSHAPE,0,2D MSHKEY,1 CM,_Y,AREA ASEL, , , , 1 CM,_Y1,AREA CHKMSH,'AREA' CMSEL,S,_Y AMESH,_Y1 CMDELE,_Y CMDELE,_Y1 CMDELE,_Y2 !给钢固定块划分单元 TYPE, 1 MAT, 2 REAL, !给铜滑块附材料属性 ESYS, 0 SECNUM, CM,_Y,AREA ASEL, , , , 2 CM,_Y1,AREA CHKMSH,'AREA' CMSEL,S,_Y AMESH,_Y1 CMDELE,_Y CMDELE,_Y1 CMDELE,_Y2 !给铜滑块划分单元 CM,_NODECM,NODE CM,_ELEMCM,ELEM CM,_KPCM,KP CM,_LINECM,LINE CM,_AREACM,AREA CM,_VOLUCM,VOLU MP,MU,1,0.2 MAT,1 MP,EMIS,1, R,3 REAL,3 ET,2,169 ET,3,172 R,3,,,1.0,0.1,0, RMORE,,,1.0E20,0.0,1.0, RMORE,0.0,0,1.0,,1.0,0.5 RMORE,0,1.0,1.0,0.0,,1.0 KEYOPT,3,3,0 KEYOPT,3,4,0 KEYOPT,3,5,0 KEYOPT,3,7,0 KEYOPT,3,8,0 KEYOPT,3,9,1 KEYOPT,3,10,1 KEYOPT,3,11,0 KEYOPT,3,12,0 KEYOPT,3,2,0 KEYOPT,3,1,1 LSEL,S,,,3 CM,_TARGET,LINE TYPE,2 NSLL,S,1 ESLN,S,0 ESURF,ALL CMSEL,S,_ELEMCM LSEL,S,,,5 CM,_CONTACT,LINE TYPE,3 NSLL,S,1 ESLN,S,0 ESURF,ALL ALLSEL ESEL,ALL ESEL,S,TYPE,,2 ESEL,A,TYPE,,3 ESEL,R,REAL,,3 ESEL,ALL ESEL,S,TYPE,,2 ESEL,A,TYPE,,3 ESEL,R,REAL,,3 CMSEL,A,_NODECM CMDEL,_NODECM CMSEL,A,_ELEMCM CMDEL,_ELEMCM CMSEL,S,_KPCM CMDEL,_KPCM CMSEL,S,_LINECM CMDEL,_LINECM CMSEL,S,_AREACM CMDEL,_AREACM CMSEL,S,_VOLUCM CMDEL,_VOLUCM CMDEL,_TARGET CMDEL,_CONTACT FLST,2,1,5,ORDE,1 FITEM,2,1 !用接触向导建立滑块和固定块间的接触面 /GO DA,P51X,UX, !将下面的钢块施加X向约束 FLST,2,1,5,ORDE,1 FITEM,2,1 /GO DA,P51X,UY, !将下面的钢块施加Y向约束 FLST,2,1,4,ORDE,1 FITEM,2,6 /GO DL,P51X, ,UX,3.75 ! 给铜块右侧的线加X向位移载荷 FINISH /SOL *DIM,pre,TABLE,2,1,1 !定义压力载荷随时间变化的TABLE表 *SET,PRE(1,0,1) , 0 *SET,PRE(1,1,1) , 10e6 *SET,PRE(2,0,1) , 10 *SET,PRE(2,1,1) , 10e6 FLST,2,1,4,ORDE,1 FITEM,2,7 /GO SFL,P51X,PRES, %PRE% !在铜滑块上表面施加压力载荷 TUNIF,30, !给铜块和钢块施加初始温度 ALLSEL !选择所有的节点,单元,几何体 ANTYPE,TRANS !设置为瞬态分析 TIMINT,OFF,STRUC !关闭结构的动态惯性影响 TINTP,,,,1.0 !定义瞬态积分参数 NLGEOM,ON !定义大变形 TIME,3.75E-3 !定义求解时间 TOFFSET,273 !定义温度偏移量 AUTO,ON !打开时间开关 NSUB,100,10000,100 !定义载荷步 OUTRES,ALL,-10 !定义结果输出子步间隔 SOLVE !求解 /POST1 !进入后处理器 SET,LAST !读取最后子步结果 PLNSOL,TEMP ! 显示温度分布云图 PLNSOL,S,EQV,2 !显示等效应力分布云图 FINISH
温度分布云图
等效应力分布云图:
评论处大家可以补充文章解释不对或欠缺的部分,这样下一个看到的人会学到更多,你知道的正是大家需要的。。。 |
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