順序耦合熱應(yīng)力分析

產(chǎn)品：Abaqus/Standard Abaqus/CAE

概述

順序耦合傳熱分析：

l當(dāng)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力/變形場取決于該結(jié)構(gòu)中的溫度場，但溫度場可以在不知道應(yīng)力/變形響應(yīng)的情況下找到時使用;以及

l通常是首先進(jìn)行非耦合傳熱分析，然后進(jìn)行應(yīng)力/變形分析。

l溫度場不依賴于應(yīng)力場的熱應(yīng)力分析是順序多物理工作流的一個常見例子，也是在順序耦合的預(yù)定義場中描述的更為一般的工作流的一個例子。在這種熱應(yīng)力分析中，溫度在非耦合傳熱分析(非耦合傳熱分析)或耦合熱電分析(合熱電分析)中計算。

參考資料：

l定義分析

l關(guān)于傳熱分析程序

l用于順序耦合的預(yù)定義字段

l創(chuàng)建和修改輸出請求

l定義一個溫度場

節(jié)省節(jié)點溫度

節(jié)點溫度作為時間的函數(shù)存儲在傳熱結(jié)果(。Fi1)文件或輸出數(shù)據(jù)庫(odb)文件通過請求輸出變量NT作為節(jié)點輸出到結(jié)果或輸出數(shù)據(jù)庫文件。請參見節(jié)點輸出和將節(jié)點輸出寫入輸出數(shù)據(jù)庫。

將傳熱結(jié)果轉(zhuǎn)換為應(yīng)力分析

溫度作為一個預(yù)定義的字段讀入應(yīng)力分析;溫度隨位置變化，通常與時間相關(guān)。它是預(yù)定義的，因為它不因應(yīng)力分析解而改變。這些預(yù)定義字段總是在節(jié)點處讀入Abaqus/standard。然后根據(jù)需要將它們插值到元素內(nèi)的計算點。(參見在網(wǎng)格之間插值數(shù)據(jù))。應(yīng)力單元中的溫度插值通常是近似的，比位移插值低一階，以獲得熱應(yīng)變和機(jī)械應(yīng)變的協(xié)調(diào)變化?？梢宰x入任意數(shù)量的預(yù)定義字段，并且可以根據(jù)這些字段定義材料屬性。

有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱將溫度轉(zhuǎn)換為溫度場。

初始條件

合適的熱應(yīng)力初始條件分析問題在傳熱與應(yīng)力分析章節(jié)中進(jìn)行了說明-例如，請參見關(guān)于傳熱分析程序，熱電耦合分析，關(guān)于靜態(tài)應(yīng)力分析程序與關(guān)于動態(tài)分析程序。另見初始條件。

邊界條件

適當(dāng)?shù)臒釕?yīng)力邊界條件例如，在傳熱和應(yīng)力分析章節(jié)中描述了分析問題，參見關(guān)于傳熱分析程序，熱電耦合分析，關(guān)于靜態(tài)應(yīng)力分析程序和關(guān)于動態(tài)分析程序另請參閱邊界條件。

負(fù)載

適當(dāng)?shù)臒嶝?fù)荷和應(yīng)力分析問題在傳熱與應(yīng)力分析章節(jié)中進(jìn)行了說明-例如，請參見關(guān)于傳熱分析程序，熱電耦合分析，關(guān)于靜態(tài)應(yīng)力分析程序與關(guān)于動態(tài)分析程序。另請參閱關(guān)于負(fù)載。

預(yù)定義字段

除了從熱傳遞分析中讀取的溫度之外，還可以指定用戶定義的字段變量;這些值僅影響依賴于字段變量的材料屬性(如果有的話)。請參閱預(yù)定義字段。

材料選項

熱分析中的材料必須具有定義的熱導(dǎo)率等熱學(xué)特性(請參見關(guān)于熱學(xué)特性)。在熱分析中將忽略任何機(jī)械特性(如彈性)，但在應(yīng)力分析過程中必須定義這些特性。有關(guān)Abaqus/standard中可用的材料模型的詳細(xì)信息，請參閱Abaqus材料指南。

如果在材料特性定義中包含熱膨脹(ThermalExpansion)，則在應(yīng)力分析中會產(chǎn)生熱應(yīng)變。

輸出原理

您可以在熱分析中使用Abaqus/standard中的任何傳熱元件。在應(yīng)力分析中，必須選擇相應(yīng)的連續(xù)體或結(jié)構(gòu)單元。例如，在熱傳導(dǎo)分析中，在節(jié)點100、101、102、103中定義了熱傳導(dǎo)殼單元類型DS4，在應(yīng)力分析過程中，必須在這些節(jié)點中定義三維殼單元類型S4R或S4R5。

對于連續(xù)單元，您可以使用一階單元將熱傳遞結(jié)果從網(wǎng)格傳輸?shù)绞褂枚A單元的網(wǎng)格的應(yīng)力分析。有關(guān)更多信息，請參見將二階應(yīng)力元素與一階傳熱元素一起使用(中間節(jié)點能力)。您可以激活內(nèi)插功能來映射匹配元素維數(shù)的不同網(wǎng)格之間的節(jié)點溫度(實體元素到實體元素，外殼元素到外殼元素)。您不能使用插值功能在傳熱殼單元和結(jié)構(gòu)膜單元之間映射節(jié)點溫度。有關(guān)更多信息，請參見在網(wǎng)格之間插值數(shù)據(jù)。

節(jié)點溫度必須通過請求輸出變量NT寫入熱傳遞分析結(jié)果或輸出數(shù)據(jù)庫文件(見輸出到數(shù)據(jù)和結(jié)果文件)。這些溫度將被讀入應(yīng)力分析程序。

適當(dāng)?shù)妮敵鲎兞棵枋鲈趥鳠岷蛻?yīng)力分析部分。所有輸出變量都在Abaqus/標(biāo)準(zhǔn)輸出變量標(biāo)識符中列出。

輸入文件模板

典型的順序耦合熱應(yīng)力分析由兩個Abaqus/Standard運行組成:熱傳遞分析和隨后的應(yīng)力分析。

下面的模板顯示了熱傳遞分析熱的輸入。發(fā)票：

*HEADING

…

*ELEMENT, TYPE=DC2D4

(Choose the heat transfer element type)

…

*STEP

*HEAT TRANSFER

…

Apply thermal loads and boundary conditions

…

** Write all nodal temperatures to the results or

** output database file, heat.fil/heat.odb

*NODE FILE, NSET=NALL

NT

*OUTPUT, FIELD

*NODE OUTPUT, NSET=NALL

NT

*END STEP

下面的模板顯示了后續(xù)靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析的輸入：

*HEADING

…

*ELEMENT, TYPE=CPE4R

(Choose the continuum element type compatible with the heat transfer element type used)

…

*STEP

*STATIC

…

Apply structural loads and boundary conditions

…

*TEMPERATURE, FILE=heat

Read in all nodal temperatures from the results or output database file, heat.fil/heat.odb

…

*END STEP

溫馨提示：

此文檔為達(dá)索官方英文文檔翻譯，盡管我們已經(jīng)盡力確保準(zhǔn)確性，但在翻譯過程中可能會有一些錯誤或細(xì)微差別。如果想要了解官方原版，可聯(lián)系客服進(jìn)行索取。