ANSYS热应力分析经典例题
ANSYS热应力分析经典例题
ANSYS热应力分析例题实例1——圆简内部热应力分折：有一无限长圆筒，其核截面结构如图13—1所示，简内壁温度为200℃，外壁温度为20℃，圆筒材料参数如表13．1所示，求圆筒内的温度场、应力场分布。
该问题属于轴对称问题。
由于圆筒无限长，忽略圆筒端部的热损失。
沿圆筒纵截面取宽度为10M的如图1 3—2所示的矩形截面作为几何模型。
在求解过程中采用间接求解法和直接求解法两种方法进行求解。
间接法是先选择热分析单元，对圆筒进行热分析，然后将热分析单元转化为相应的结构单元，对圆筒进行结构分析；直接法是采用热应力藕合单元，对圆筒进行热力藕合分析。
/filname,exercise1-jianjie/title,thermal stresses in a long/prep7 $Et,1,plane55Keyopt,1,3,1 $Mp,kxx,1,70Rectng,0.1,0.15,0,0.01 $Lsel,s,,,1,3,2Lesize, all,,,20 $Lsel,s,,,2,4,2Lesize,all,,,5 $Amesh,1 $Finish/solu $Antype,staticLsel,s,,,4 $Nsll,s,1 $d,all,temp,200lsel,s,,,2 $nsll,s,1 $d,all,temp,20allsel $outpr,basic,allsolve $finish/post1 $Set,last/plopts,info,onPlnsol,temp $Finish/prep7 $Etchg,ttsKeyopt,1,3,1 $Keyopt,1,6,1Mp,ex,1,220e9 $Mp,alpx,,1,3e-6 $Mp,prxy,1,0.28Lsel,s,,,4 $Nsll,s,1 $Cp,8,ux,allLsel,s,,,2 $Nsll,s,1 $Cp,9,ux,allAllsel $Finish/solu $Antype,staticD,all,uy,0 $Ldread,temp,,,,,,rthAllsel $Solve $Finish/post1/title,radial stress contoursPlnsol,s,x/title,axial stress contoursPlnsol,s,y/title,circular stress contoursPlnsol,s,z/title,equvialent stress contoursPlnsol,s,eqv $finish/filname,exercise1-zhijie/title,thermal stresses in a long/prep7 $Et,1,plane13Keyopt,1,1,4 $Keyopt,1,3,1Mp,ex,1,220e9 $Mp,alpx,,1,3e-6 $Mp,prxy,1,0.28MP,KXX,1,70Rectng,0.1,0.15,0,0.01 $Lsel,s,,,1,3,2Lesize, all,,,20 $Lsel,s,,,2,4,2Lesize,all,,,5 $Amesh,1Lsel,s,,,4 $Nsll,s,1 $Cp,8,ux,allLsel,s,,,2 $Nsll,s,1 $Cp,9,ux,allALLSEL $Finish/solu $Antype,staticLsel,s,,,4 $Nsll,s,1 $d,all,temp,200lsel,s,,,2 $nsll,s,1 $d,all,temp,20allsel $outpr,basic,allsolve $finish/post1 $Set,last/plopts,info,onPlnsol,temp/title,radial stress contoursPlnsol,s,x/title,axial stress contoursPlnsol,s,y/title,circular stress contoursPlnsol,s,z/title,equvialent stress contoursPlnsol,s,eqv $finish318页实例2——冷却栅管的热应力分析图中为一冷却栅管的轴对称结构示意图，其中管内为热流体，温度为200℃，压力为10Mp,对流系数为11 0W／(m2•℃)；管外为空气，温度为25℃，对流系数为30w／(mz．℃)。
ANSYS_热分析(两个实例)有限元热分析上机指导书
第四讲 热分析上机指导书CAD/CAM 实验室，USTC实验要求：1、通过对冷却栅管的热分析练习，熟悉用ANSYS 进行稳态热分析的基本过程，熟悉用直接耦合法、间接耦合法进行热应力分析的基本过程。
2、通过对铜块和铁块的水冷分析，熟悉用ANSYS 进行瞬态热分析的基本过程。
内容1：冷却栅管问题问题描述：本实例确定一个冷却栅管（图a ）的温度场分布及位移和应力分布。
一个轴对称的冷却栅结构管内为热流体，管外流体为空气。
冷却栅材料为不锈钢，特性如下：导热系数：25.96 W/m ℃弹性模量：1.93×109 MPa热膨胀系数：1.62×10-5 /℃泊松比：0.3边界条件：（1）管内：压力：6.89 MPa流体温度：250 ℃对流系数249.23 W/m 2℃（2）管外：空气温度39℃对流系数：62.3 W/m 2℃假定冷却栅管无限长，根据冷却栅结构的对称性特点可以构造出的有限元模型如图b 。
其上下边界承受边界约束，管内部承受均布压力。
练习1－1：冷却栅管的稳态热分析步骤：1.定义工作文件名及工作标题1)定义工作文件名：GUI: Utility Menu> File> Change Jobname ，在弹出的【Change Jobname 】对话框中输入文件名Pipe_Thermal ，单击OK 按钮。
2)定义工作标题：GUI: Utility Menu> File> Change Title ，在弹出的【Change Title 】对话框中2D Axisymmetrical Pipe Thermal Analysis ，单击OK 按钮。
3)关闭坐标符号的显示：GUI: Utility Menu> PlotCtrls> Window Control> Window Options ，在弹出的【Window Options 】对话框的Location of triad 下拉列表框中选择No Shown 选项，单击OK 按钮。
热应力分析例题
例1：有一截面为圆环形的输暖管道，如图7—17内外管道半径分别为200mm、800mm，管道内水的半径为80℃，管外表层温度为10℃，求管道内的热应力分布(假设管道内充满水)。
材料参数：弹性模量Z—120GPa泊松比v＝0.3线膨胀系数α＝1.3×10^-6m/m℃导热系数k=l.2w／m℃分析：该问题属于轴对称问题。
在进行有限元计算时，沿管道横截面取宽度50mm的矩形截面(如图7—18为计算模型，首先采用间接法进行对其进行热应力分析，然后再采用直接法进行分析，最后对二者求解结果进行比较分析。
间接法求解：Finish/clear/filname,thermal stresses in a long cylinder-indirect solution/prep7Et,1,plane55,,,1 !定义轴对称单元Mp,kxx,1,1.2Rectng,0.2,0.8,0,0.05Type,1Lsel,s,line,,1,3,2Lesize,all,,,10Lsel,s,line,,2,4,2Lesize,all,,,2Amesh,1Finish/solu !热传导求解Antype,staticLsel,s,line,,4Nsll,s,1D,all,temp,80Lsel,s,line,,2Nsll,s,1D,all,temp,10AllselOutpr,basic,allSolvefinish/post1Plnsol,tempFinish/prep7 !重新进入前处理，进行热应力耦合分析Etchg,tts !转化单元类型热单元55为结构单元42Keyopt,1,3,1 !定义单元关键字选项3为1（轴对称）Keyopt,1,6,1 !定义单元关键字选项6为1（无表面输出）Mp,ex,1,120e9 !输入材料结构性能参数Mp,alpx,,1.3e-6Mp,nuxy,1,0.3Lsel,s,line,,3Nsll,a,1Cp,7,uy,allallselCp,8,ux,1,14,24Cp,9,ux,2,12,13Finish/solu !热应力求解Antype,staticD,1,uy,,,11 !施加位移约束Ldread,temp,,,,,,rthSolveFinish/post1Plnsol,s,xPlnsol,s,yPlnsol,s,zFinish直接法求解：Finish/clear/filname,thermal stresses in a long cylinder-direct solution/prep7Et,1,plane13,,,1 !定义热应力耦合单元Keyopt,1,1,4 !定义单元关键字选项1=4（ux,uy,temp,az自由度）Keyopt,1,3,1 !定义单元关键字选项3=1（轴对称）Mp,ex,1,120e9 ！输入材料性能参数Mp,nuxy,1,0.3Mp,alpx,,1.3e-6Mp,kxx,1,1.2Rectng,0.2,0.8,0,0.05 !创建几何模型Type,1 !进行网格划分Lsel,s,line,,1,3,2Lesize,all,,,10Lsel,s,line,,2,4,2Lesize,all,,,2Amesh,1Lsel,s,line,,3Nsll,s,1Cp,7,uy,all !耦合节点AllselCp,8,ux,1,14,24Cp,9,ux,2,12,13Finish/soluAntype,static !热应力耦合求解Lsel,s,line,,4Nsll,s,1D,all,temp,80 !施加温度载荷Lsel,s,line,,2Nsll,s,1D,all,temp,10 !施加温度载荷AllselD,1,uy,,,11 !施加位移约束Outpr,basic,allsolveFinish/post1Plnsol,temp !输出温度场Plnsol,s,x !输出应力场Plnsol,s,yPlnsol,s,zfinish。
ANSYS热应力分析实例
A N S Y S热应力分析实例-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN热流体在代有冷却栅的管道里流动，如图为其轴对称截面图。
管道及冷却栅的材料均为不锈钢，导热系数为1.25Btu/hr-in-oF，弹性模量为28E6lb/in2泊松比为0.3。
管内压力为1000 lb/in2，管内流体温度为450 oF，对流系数为1 Btu/hr-in2-oF,外界流体温度为70 oF，对流系数为0.25 Btu/hr-in2-oF。
求温度及应力分布。
7.3.2菜单操作过程7.3.2.1设置分析标题1、选择“Utility Menu>File>Change Title”，输入Indirect thermal-stress Analysis of a cooling fin。
2、选择“Utility Menu>File>Change Filename”，输入PIPE_FIN。
7.3.2.2进入热分析，定义热单元和热材料属性1、选择“Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete”，选择PLANE55，设定单元选项为轴对称。
2、设定导热系数：选择“Main Menu>Preprocessor>MaterialPorps>Material Models”，点击Thermal，Conductivity，Isotropic，输入1.25。
7.3.2.3创建模型1、创建八个关键点，选择“MainMenu>Preprocessor>Creat>Keypoints>On Active CS”，关键点的坐标如下：编号 1 2 3 4 5 6 7 8X 5 6 12 12 6 6 5 5Y 0 0 0 0.25 0.25 1 1 0.252、组成三个面：选择“MainMenu>Preprocessor>Creat>Area>Arbitrary>Throuth Kps”，由1,2,5,8组成面1；由2,3,4,5组成面2；由8,5,6,7组成面3。
Ansys-第36例--热应力分析(间接法)实例—液体管路
第36例热应力分析（间接法）实例一液体管路本例介绍了利用间接法进行热应力计算的方法和步骤：首先进行热分析得到结构节点温度分布，然后把温度作为载荷施加到结构上并进行结构分析。
36.1概述利用间接法计算热应力，首先进行热分析，然后进行结构分析。
热分析可以是瞬态的，也可以是稳态的，需要将热分析求得的节点温度作为体载荷施加到结构上。
当热分析是瞬态的时，需要找到温度梯度最大的时间点，并将该时间点的结构温度场作为体载荷施加到结构上。
由于•间接法可以使用所有热分析和结构分析的功能，所以对「•大多数情况都推荐使用该方法。
间接法进行热应力计算的主要步骤如下。
热分析瞬态热分析的过程在前例已经介绍过，下面介绍稳态热分析。
稳态热分析用于研究稳定的热载荷对结构的影响，有时还用于瞬态热分析时计算初始温度场。
稳态热分析主要步骤如bo1.建模稳态热分析的建模过程与其他分析相似，包括定义单元类型、定义单元实常数、定义材料特性、建立几何模型和划分网格等。
但需注意的是：稳态热分析必须定义材料的导热系数。
2.施加载荷和求解⑴指定分析类型。
Main Menu-*Solution-*Analysis Type~*New Analysis,选择Static.⑵施加载荷。
nJ■以施加的载荷有恒定的温度、热流率、对流、热流密度、生热率，Main Menu-*Solution-*Define Loadsf Apply—Thermal.（3）设置载荷步选项。
普通选项包括时间〔用于定义载荷步和子步）、每一载荷步的子步数，以及阶跃选项等，Main Menu-*Solution-*Load Step Opts—k Time/Frequenc->Time->Time Step.非线性选项包括:一迭代次数（默认25）, Main Menu-*Solution-*Load Step Opts-* Nonlinear-* Equilibrium Iter;翻开自动时间步长，Main Menu-*Solution-* Load Step Opts —Time/Frequenc—Time—Time Step 等.图36-11转换单元类型对话框设定单元轴对称选项拾取菜单Main Menu —Preprocessor—Element Type —Add/Edit/Delete 弹出“ElementTypes”对话框，单击其“Options”按钮，弹出如图36-12所示的对话框，选择“K3”下拉列表框为“Axisymmetric",单击“0K"按钮，然后单击"Element Types M对话框的“Close"按钮。
ansys系列-热载荷与过盈分析
1.问题描述如图1所示配合圆筒，内圆柱与外圆柱有0.002in 的过盈，尺寸、材料及载荷如表1所示，试分析在热载荷及过盈作用下应力分布情况。
图1配合圆柱参数Inner cylinder Outer cylinder a =.1875in.T i =200°F E =30x 106psi E =10.6x 106psi b 1=.40in.,b 2=.402in.T o =70°Fα=.65x 10-5in/in°F α=1.35x 10-5in/in°F c =.60in.ν=0.3ν=0.33K =2.2btu/hr-in-°FK =10.8btu/hr-in-°F2.求解过程（1）稳态热分析a 前处理部分选择耦合热单元plane77，由于模型轴对称，因此需要打开轴对称选项。
实参需要输入两种材料的传导系数。
定义网格大小为0.05in ，划分网格。
程序如下：/prep7et,1,plane77,,,1!打开轴对称mp,kxx,1,2.2!Steel conductivity mp,kxx,2,10.8!Aluminum conductivity rectng,.1875,.402,0,.05!模型rectng,.4,.6,0,.05asel,s,area,,1aatt,1,1,1!单元属性asel,s,area,,2aatt,2,1,1!单元属性asel,allesize,.05!单元大小amesh,all !划分网格b 加载及求解内圆柱内径温度T i =200°F ，外圆柱外径温度T o =70°F 。
由于内圆柱与外圆柱有过盈，两者没有接触面，因此需要用CP 命令将接触点温度耦合起来。
程序如下：nsel,s,loc,x,.1875!选择内圆柱内径节点d,all,temp,200!载荷施加nsel,s,loc,x,.6!选择外圆柱外径节点d,all,temp,70!节点施加nsel,allcp,1,temp,40,12cp,2,temp,48,13cp,3,temp,29,2!耦合接触面节点finish/soluSolve求解Finish（2）耦合分析a前处理部分选择耦合结构单元plane82，定义两种材料的热膨胀系数。
8-2传热及温度应力分析ANSYS算例
数为1.2 ×10−5 /K。分析在圆管和法兰内的稳态温度分布及热应力分布。
图 2-1 一个典型的焊接接头
建模要点 X根据换热边界条件和接头几何结构，圆管接头内的传热是轴对称的。法兰接头的结合面是
接头的对称面，只需要建立法兰接头的二分之一模型。圆管长度AB取 156mm，焊接接头 的斜度为 45o，接头截面形状及其几何参数如图 2-2（a）所示。根据热量传递的对称性， 截面上AH和BC边是绝热边界，边界AB、CDEFGH是对流换热边界。 Y在 ANSYS 环境中，设置分析类型、单元类型，输入材料参数。温度场分析选择 8 节点 4 边形单元 PLANE77，热应力分析选择 8 节点 4 边形单元 PLANE82。建立几何模型时，长度 单位取 mm，换热系数和导热系数的单元也要进行相应的换算。
UNIT2-1
TH-FEA(应用实例-UNIT2)
清华大学 曾攀
p根据接头截面端点的坐标生成关键点，由关键点连接成直线段，由直线段构成截面，再划 分单元网格。在 ANSYS 中，轴对称分析的对称轴是 y 轴。
q定义对流换热边界条件，先计算稳态场。再定义位移约束条件，稳态温度分布作为分布载 荷定义到节点上，计算热应力分布。 r首先分析轴对称的稳态温度场，通过命令< ETCHT,TTS >将转换单元类型转化为结构分 析。通过结果文件读取命令<LDREAD>读入温度场计算结果，把稳态温度场作为载荷施加 到单元上，再定义单元属性、材料参数和约束条件。 ]在后处理中，以云纹图或等值线方式显示温度分布，通过命令< PLVECT >以矢量图方式 显示热流分布。 ^注意单位的换算和匹配。
ANSYS热应力分析实例解析
23
双击“Thermal Expansion、Secant Coefficient、Isotropic”。
24
输入热膨胀系数为15e-6，参考温度20。
25
施加载荷
1.施加温度载荷。 Main Menu>Preprocessor>Loads>Define Loads>Apply>Structural>Temperature>From Therm Analy
3
重点学习内容
1.间接法热应力分析步骤。 2.掌握平面应变的解决方案。 3.掌握对称结构分析方案。 4. 掌握稳态温度场计算方法。
4
更改文件名
更改文件名：Utility Menu> File> Change Jobname
5
选择单元
选择55号单元
Main Menu> Preprocessor> Element Type> Add/Edit/Delete
6
设置材料属性
1.给定材料的导热系数40W/(m·℃) 。
Main Menu> Preprocessor> Material Props> Material Models
7
建立实体模型（国际单位制）
1. 创建矩形A1：x1,y1(0,0)、x2,y2(0.01,0.07) MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>By Dimensions 2. 创建矩形A2：x1,y1(0,0.05)、x2,y2(0.08,0.07) 3.显示面的编号 Utility Menu>PlotCtrls>Numbering 4. 对面A1和A2进行overlap操作 Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans> Overlap>Areas
热应力仿真案例
热应力仿真案例热应力仿真是一种模拟材料或结构在温度变化时由于热膨胀系数不均匀、受约束条件限制而产生的内部应力的方法。
以下是一些使用不同软件进行热应力仿真的案例：1. **ANSYS Workbench 热应力简单案例**：- 当设备由不同热膨胀系数的材料组成时，即使各部分温度相同，冷却或加热过程中也会因为各材料不同的膨胀和收缩特性导致内部应力。
在Ansys Workbench中，可以建立多材料模型，施加温度边界条件，通过热固耦合分析（Thermal-Stress Analysis）来计算和可视化这种应力分布。
2. **PCB及封装结构热应力协同仿真**：- 在电子设计领域，使用SIwave等工具可以对印刷电路板（PCB）以及芯片封装结构进行热应力协同仿真。
例如，当电子器件工作发热时，结合温度场与结构力学分析，预测高温下PCB层间、焊点、封装材料等部位的热应力，防止因热疲劳导致的失效问题。
3. **ANSYS激光焊接过程热应力仿真应用**：- 使用Ansys Workbench可以模拟激光焊接过程中的温度演化和伴随的热应力生成。
通过对焊接接头几何模型进行详细的网格划分，并定义焊接工艺参数（如功率、扫描速度等），能够得出焊接过程中的瞬态温度场和应力场分布，为优化焊接工艺、减少焊接变形提供依据。
4. **ABAQUS热应力分析实例**：- 以刹车盘为例，在Abaqus中可以模拟刹车过程中由于剧烈摩擦产生的热量导致刹车盘快速升温，进而产生热应力的情况。
通过设置材料属性、接触条件、热源分布和边界条件，求解出刹车盘内部的温度分布和由此产生的热应力，有助于评估其热安全性及疲劳寿命。
这些仿真案例覆盖了从机械部件到电子组件的不同应用领域，通过现代CAE （计算机辅助工程）软件有效地帮助工程师们在设计阶段预测并解决潜在的热应力问题。
热应力耦合分析题目
计算机在材料科学中的应用（ANSYS 9.0）热--应力耦合分析题目：杆的长L=1m，杆横截面积2cmx2cm初始To=0C，初始内应力为0，一端升温至75 C，求杆的最终应力值(已知E=200GPa,K=60.5w/mxk,热膨胀系数12x10 6)1．加标题：命令：File>Change Title>Xia Keying2.建模创建两点>连接两点得到模型命令：Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>In Active CS - - - Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines> Lines>Straight Line命令：Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete命令：Main Menu>Preprocessor>Real Constants>Add/Edit/Delete4．输入材料物性参数(即材料的热导率为K=60.5 w/mxk) 命令：Main Menu>Preprocessor>Material Models5．网格划分命令：Main Menu>Preprocessor>Meshing>Size Cntrls>All Lines命令：Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh Tool6.定义热分析物理环境命令：Main Menu>Preprocessor>Physics>Environment>Write清除Thermal的参数（集合环境参数），但保留几何实体命令：Main Menu>Preprocessor>Physics>Environment>Clear查看转换结果命令：Main Menu>Preprocessor> Element Type>Switch Elem Type输入弹性模量.泊松比.热膨胀系数命令：Main Menu>Preprocessor>Material Models定义物理环境名字命令：Main Menu>Preprocessor>Physics>Environment>Write定义单元类型命令：Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis命令：Main Menu>Preprocessor>Physics>Environment>Read7.加载命令Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Thermal>Temperature>On Keypoints命令：Main Menu>Solution>Solve>Current LS9.关闭求解器命令：Finish（文件保存在file.rth中）10.结构分析>导入结构命令：Main Menu>Preprocessor>Physics>Environment>Read定义位移约束命令：Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On Keypoints11.添加实常数命令：Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Temperature> From Therm Analy命令：Main Menu>Solution>Define Loads>Settings>Referance Temp命令：Main Menu>Solution>Solve>Current LS14.通过单元列表显示定义命令：Main Menu>General Postproc>Element Table或者在命令栏里输入ETABLE,COMP,LS,1用列表显示命令：Main Menu>General Postproc>Element Table>List Table。
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ANSYS热应力分析例题实例1圆简内部热应力分折：有一无限长圆筒，其核截面结构如图13—1所示，简内壁温度为200℃，外壁温度为20℃，圆筒材料参数如表13．1所示，求圆筒内的温度场、应力场分布。
该问题属于轴对称问题。
由于圆筒无限长，忽略圆筒端部的热损失。
沿圆筒纵截面取宽度为10M的如图13—2所示的矩形截面作为几何模型。
在求解过程中采用间接求解法和直接求解法两种方法进行求解。
间接法是先选择热分析单元，对圆筒进行热分析，然后将热分析单元转化为相应的结构单元，对圆筒进行结构分析；直接法是采用热应力藕合单元，对圆筒进行热力藕合分析。
/filname,exercise1-jianjie/title,thermal stresses in a long/prep7 $Et,1,plane55Keyopt,1,3,1 $Mp,kxx,1,70Rectng,0.1,0.15,0,0.01 $Lsel,s,,,1,3,2Lesize, all,,,20 $Lsel,s,,,2,4,2Lesize,all,,,5 $Amesh,1 $Finish/solu $Antype,staticLsel,s,,,4 $Nsll,s,1 $d,all,temp,200lsel,s,,,2 $nsll,s,1 $d,all,temp,20allsel $outpr,basic,allsolve $finish/post1 $Set,last/plopts,info,onPlnsol,temp $Finish/prep7 $Etchg,ttsKeyopt,1,3,1 $Keyopt,1,6,1Mp,ex,1,220e9 $Mp,alpx,,1,3e-6 $Mp,prxy,1,0.28Lsel,s,,,4 $Nsll,s,1 $Cp,8,ux,allLsel,s,,,2 $Nsll,s,1 $Cp,9,ux,allAllsel $Finish/solu $Antype,staticD,all,uy,0 $Ldread,temp,,,,,,rthAllsel $Solve $Finish/post1/title,radial stress contoursPlnsol,s,x/title,axial stress contoursPlnsol,s,y/title,circular stress contoursPlnsol,s,z/title,equvialent stress contoursPlnsol,s,eqv $finish/filname,exercise1-zhijie/title,thermal stresses in a long/prep7 $Et,1,plane13Keyopt,1,1,4 $Keyopt,1,3,1Mp,ex,1,220e9 $Mp,alpx,,1,3e-6 $Mp,prxy,1,0.28MP,KXX,1,70Rectng,0.1,0.15,0,0.01 $Lsel,s,,,1,3,2Lesize, all,,,20 $Lsel,s,,,2,4,2Lesize,all,,,5 $Amesh,1Lsel,s,,,4 $Nsll,s,1 $Cp,8,ux,allLsel,s,,,2 $Nsll,s,1 $Cp,9,ux,allALLSEL $Finish/solu $Antype,staticLsel,s,,,4 $Nsll,s,1 $d,all,temp,200lsel,s,,,2 $nsll,s,1 $d,all,temp,20allsel $outpr,basic,allsolve $finish/post1 $Set,last/plopts,info,onPlnsol,temp/title,radial stress contoursPlnsol,s,x/title,axial stress contoursPlnsol,s,y/title,circular stress contoursPlnsol,s,z/title,equvialent stress contoursPlnsol,s,eqv $finish实例2冷却栅管的热应力分析图中为一冷却栅管的轴对称结构示意图，其中管内为热流体，温度为200℃，压力为10Mp,对流系数为110W／(m2•℃)；管外为空气，温度为25℃，对流系数为30w／(mz．℃)。
栅管材料参数如表13—2所示，求栅管内的温度场和应力场分布。
根据对称性，并在图示边界线段上施加对称边界约束，进行热应力分析求解。
FINISH $/CLEA/filname,exercise2/title,thermal stresses in an axisymmetrical pipe/prep7 $et,1,plane13 $Keyopt,1,1,4mp,ex,1,200e9 $Mp,alpx,1,1.5e-5mp,prxy,1,0.3 $mp,kxx,1,30rectang,0.12,0.16,0,0.07 $ rectang,0.16,0.4,0.025,0.045 $ rectang,0.38,0.4,0.015,0.055k,100,0.15,0.055 $k,101,0.15,0.015aadd,all $numcmp,linelfillt,8,12,0.01 $lfillt,7,9,0.01ldiv,9,0.8 $ldiv,12,0.8L2tan,12,-6 $L2tan,9,5al,15,16,17 $al,18,19,20al,14,22,23 $al,13,21,24aadd,1,2,4 $aadd,5,6aadd,1,3 $numcmp,lineesize,0.0025 $wpstyle,,,,,,,,1csys,4 $kwpave,100wprot,0,0,90 $asbw,2wprot,0,90 $asbw,3kwpave,101 $asbw,4kwpave,16 $wprot,0,-90 $asbw,5 kwpave,19 $asbw,6kwpave,12 $asbw,7amesh,1,3 $amesh,5,8,3amap,4,15,16,18,17 $amap,6,19,20,9,12 allsel $wpstyle,,,,,,,,0csys,0 $nsel,s,loc,y,0cp,1,uy,all $allsel $finish/solu $antype,staticSfl,3,pres,10e6 $Sfl,3,conv,110,,200 Lsel,s,,,4,18 $Lsel,a,,,20,21Sfl,all,conv,30,,25 $Lsel,s,,,17,20,3Dl,all,,symm $lsel,s,,,18,21,3Dl,all,,symm $allselOutpr,basic,all $Solve $Finish/post1 $Set,last/title, temperature contoursPlnsol,temp/title,sum displamentl contoursPlnsol,u,sum/title,radial stress contoursPlnsol,s,x/title,axial stress contoursPlnsol,s,y/title,circular stress contoursPlnsol,s,z/title,equvialent stress contoursPlnsol,s,eqv/expand,9,axis,,,10/view,1,1,1,1/title,temperature contoursPlnsol,temp/title,equvialent stress contoursPlnsol,s,eqv $finish实例3两无限长平扳热膨胀分析：有两块厚度均为0.02mm的无限长平板1和2，受如图13—52所示约束。
平板初始温度为20℃，求将其加热到800℃时平板内部的应力场分布(平板材料参数见表)。
根据题意，忽略平板沿长度方向的端面效应，将问题简化为平面应变问题。
在分析过程中取两平板的横截面建立几何模型，并选取plane13热一结构锅台单元进行求解。
/filname,exercise3/title,thermal expansion between two infinite flat/prep7 $et,1,plane13 $Keyopt,1,1,4mp,alpx,1,1.5e-5 $mp,ex,1,1.0e11mp,prxy,1,0.25 $mp,kxx,1,65mp,prxy,2,0.3 $mp,ex,2,2.0e11mp,kxx,2,30 $mp,alpx,2,2.5e-5rectng, 0,0.1,0,0.02 $ rectng, 0.1,0.3,0,0.02esize,0.02 $mat,1 $amesh,1 $mat,2 $amesh,2nummrg,all $numcmp,all/solu $antype,staticAutots,on $lsel,s,,,4,6,2Nsll,s,1 $d,all,uxTref,20 $bfunif,temp,800Allsel $solve/post1 $Set,last/plopts,info,on/title, temperature contoursPlnsol,temp/title,sum displamentl contoursPlnsol,u,sum/title,x direction displament contoursPlnsol,u,x/title,y direction displament contoursPlnsol,u,y/title,sum direction displament contoursPlnsol,u,sum/title,x direction stress contoursPlnsol,s,x/title, y direction stress contoursPlnsol,s,y/title,equvialent stress contoursPlnsol,s,eqv $finish实例4包含焊缝的金属板热膨胀分析某一平板由钢板和铁板焊接而成，焊接材料为铜，平板尺寸为1×1×0.2，横截面结构如图13—68所示。
平板初始温度为800℃，将平板放置于空气中进行冷却，周围空气温度为30℃，对流系数为110W／(m2．℃)。