abaqus热传导、应力分析

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基于Abaqus的O形橡胶密封圈热应力分析

基于Abaqus的O形橡胶密封圈热应力分析
力 的求 解分 为以下2 步 :首先 由热传 导方程求 出温
卢=a ( 3 A + 2 G )
2 有 限 元 分 析
随 着 计 算 机 的 发 展 及 有 限元 分 析 软 件 ( 如
A b a q u s 和A n s y s )的 开发 ,对 轮 胎 和橡 胶 制 品进
行 了越 来越 深入 的研 究 ;但 由于橡 胶 材料 的非 线 性 、几何 非线性 和边界 条件非线性 ,增加 了仿真模 拟难 度 。在此 ,以轮胎 和橡 胶制 品研 究 中常 用 的 Mo o n e y — R i v l i n 模型为例 ,根据 变分原理 ,对 O 形橡 胶密封 圈进行不考虑温度 因素 的应力分 析及考 虑温 度 因素 的热应力分析 J 。
变 ,推 广到温 度场 中 ,即 :
s :
吉 [ — ( + ) ] + f ‘ ’
根据 Mo o n e y — R i v l i n 模 型 ,用 硬度 求 弹性模 量 , 密封 圈 参数 C。 = 1 . 3 8 0 ,C = 0 . 3 4 5 ,线膨 胀 系数 为
要 意义 。 本 课题 在 弹性力 学理 论基 础上 ,运 用A b a q u s
的广义 虎克定律 :

2 G e l + 九 一/ 3 t
( 2)
式 中 ,P 为体 积应 变 ;G 为 剪切模 量 ;A为拉梅 常
数, 为热应力系数。
E讧

有限元软件 对O 形橡胶密封 圈进行正 常工况下 的仿

b J = -

-/ U
T h e o r y 。 R e s e a r c h
2 0 I j年 第 6期

abaqus概述介绍 -回复

abaqus概述介绍 -回复

abaqus概述介绍-回复Abaqus概述介绍概述Abaqus是一款用于有限元分析(FEA)的软件套件。

它是由达索系统(Dassault Systemes)公司所开发和分发,具有广泛的应用领域,适用于各种各样的工程和科学问题。

Abaqus提供了一个强大的平台,用于模拟和分析结构和系统的行为,可以帮助工程师和科学家解决各种困难和复杂的问题,并对设计和性能进行优化。

Abaqus的特点1. 易于使用:Abaqus提供了直观和用户友好的界面,使得使用者可以轻松地创建和修改模型,定义边界条件和材料属性,并进行后处理和结果分析。

它还具有强大的模型编辑器和可视化工具,使得用户可以更加方便地进行模型的建模和修改。

2. 强大的模拟能力:Abaqus拥有广泛的物理过程模型,可以模拟从结构力学到热力学、电磁和流体力学等多种物理过程。

它支持各种不同类型的单元,包括线性和非线性材料,以及各种边界条件和加载条件,如力、热量、电流等。

这使得用户可以更加准确地模拟和分析复杂的工程和科学问题。

3. 多学科耦合:Abaqus允许用户进行多学科的耦合分析,将不同物理过程相互联系起来。

这使得用户可以更好地了解不同物理过程之间的相互影响,以及系统在不同载荷下的性能和行为。

4. 可靠性和验证:Abaqus经过了广泛的验证和测试,成为了工程界和科学界中最常用的FEA软件之一。

它遵循国际标准和行业规范,并有大量的用户和开发者社区,提供了丰富的教程和技术支持。

使用Abaqus的应用领域Abaqus在各个领域都有广泛的应用,包括航天航空、汽车工程、建筑工程、能源领域、生物医学、材料科学等等。

以下是一些例子:1. 结构分析:Abaqus可以帮助工程师分析和优化建筑、桥梁、船舶、飞机等结构的性能和稳定性。

它可以预测结构在不同载荷和边界条件下的响应,以及寿命和耐久性等方面的问题。

2. 过程模拟:Abaqus可以模拟和优化各种制造和加工过程,如注塑成型、焊接、锻造等。

abaqus软件简介

abaqus软件简介

abaqus软件简介ABAQUS是一种有限元素法软件,用于机械、土木、电子等行业的结构和场分析。

ABAQUS早年属于美国HKS公司的产品,于2000年代中期卖给了达索公司,该软件又被称为达索SIMULIA。

ABAQUS非常适合用作科学研究。

它的说明书专业性强、详实,说明书中验算的实例多来自于公开发表的科研类论文。

ABAQUS的主要模块包含可视化图形界面CAE、隐式求解器STANDARD、显式求解器EXPLICIT三部分,还包含其它若干特殊功能模块。

目录, 软件简介1, 软件功能2, 素材塑性3, 对比分析4, 版本发布5, 其它相关6冲压成型应用 ,应用 ,, 产品7软件简介ABAQUS是一套功能强大的工程模拟的有限元软件,其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。

ABAQUS包括一个丰富的、可模拟任意几何形状的单元库。

并拥有各种类型的材料模型库,可以模拟典型工程材料的性能,其中包括金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料。

作为通用的模拟工具,ABAQUS除了能解决大量结构(应力/位移)问题,还可以模拟其他工程领域的许多问题,例如热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析(流[1]体渗透/应力耦合分析)及压电介质分析。

真实世界的仿真是非线性的,SIMULIA将成为模拟真实世界仿真分析工具,它支持最前沿的仿真技术和最广泛的仿真领域.SIMULIA为真实世界的模拟提供了开放的,多物理场分析平台。

SIMULIA将同CATIA,DELMIA一起,帮助用户在PLM 中,实现设计,仿真和生产的协同工作。

它将分析仿真在产品开发周期的地位提升到新的高度。

ABAQUS为用户提供了广泛的功能,且使用起来又非常简单。

大量的复杂问题可以通过选项块的不同组合很容易的模拟出来。

例如,对于复杂多构件问题的模拟是通过把定义每一构件的几何尺寸的选项块与相应的材料性质选项块结合起来。

abaqus热传导、应力分析解析

abaqus热传导、应力分析解析

热传导单元定义
•连续单元:ABAQUS 中连续扩散热传导单元库包括: •一阶(线性)插值单元 •二阶(抛物线)单元
•用于一维,二维,轴对称和三维应用
单元命名规则:
几何,3D单元
DC3D20
连续体continuum 扩散diffusion
节点数
-- 这些单元节点的基本变量(自由度)是温度标量 ABAQUS中用自由度11表示温 度。 节点温度输出变量为 NT11.
•点单元 •热容单元 HEATCAP 模拟在一点的集中热容 •热容可以是温度或场变量的函数
•该单元可以在 ABAQUS/Explicit 中使用
热传导单元定义 •壳单元
•一阶和二阶插值用于轴对称单元(DSAX1,DSAX2)和三维(DS3, DS4,DS6,DS8)应用的壳单元包含有单元库中。壳单元用于 模拟承受热载荷的薄壁结构如: 压力容器,管道系统和金属片元 件等。
介绍
ABAQUS 中的热传导特性 -- 稳态响应 -- 瞬态响应 , 包括自适应时间步长 -- 全套热传导边界条件 -- 材料属性(和载荷)可以是温度相关 -- 热“接触”允许在“接触表面”有热流动 -- 可以方便的将温度场导入热应力分析中 -- 特性 •潜热项(由相变产生) •强制对流 •应力-热传导耦合分析功能 •热传导壳单元(沿厚度方向温度梯度) •空腔辐射(加热炉升温)功能
材料热性质定义 •材料的热性质在inp 中的 *MATERIAL 关键字定义
材料热性质定义
热传导率:*CONDUCTIVITY,可以定义各向同性(默认)或各 向异性(正交或完全)用 TYPE 参数: *CONDUCTIVITY,TYPE=ISO|ORTHO|ANISO -- 热传导率可以是温度的函数,这样就成了一个非线性问题。 -- 热传导率也可以是任意数量预设的场变量的函数 -- 预设场变量相关的材料性质不会涉及非线性,ABAQUS 使用 简单的插值方法确定材料性质。例如: *CONDUCTIVITY,DEPENDENCIES=1 设置包括的预设场变量数量 63.0,20,160 70.5,200,200 温度 场变量 … *INITIAL CONDITIOINS,TYPE=FIELD,VAR=1 NALL,160 … *STEP … *FIELD,VARIABLE=1,AMPLITUDE=TIMEVAR NALL,180 … *END STEP

abaqus线单元热传导

abaqus线单元热传导

abaqus线单元热传导英文回答:Heat Transfer in Abaqus 1D Elements.Abaqus 1D heat transfer elements are used to model heat conduction in one-dimensional structures, such as rods, beams, and pipes. These elements can be used to analyze a variety of heat transfer problems, including steady-state and transient heat conduction, convection, and radiation.There are three types of 1D heat transfer elements available in Abaqus:DC1D2 is a two-node linear heat transfer element.DC1D3 is a three-node quadratic heat transfer element.DC1D4 is a four-node linear heat transfer element with mid-side nodes.The choice of which element to use depends on the accuracy and computational efficiency required for the analysis. DC1D2 elements are the simplest and most computationally efficient, but they are less accurate than DC1D3 and DC1D4 elements. DC1D3 elements are more accurate than DC1D2 elements, but they are also more computationally expensive. DC1D4 elements are the most accurate, but they are also the most computationally expensive.Modeling Heat Transfer in Abaqus 1D Elements.To model heat transfer in Abaqus 1D elements, the following steps must be followed:1. Create a model geometry.2. Define the material properties.3. Apply boundary conditions.4. Solve the model.1. Create a Model Geometry.The first step in modeling heat transfer in Abaqus 1D elements is to create a model geometry. The geometry can be created using any CAD software that can export to Abaqus input file format (.inp).2. Define the Material Properties.Once the geometry has been created, the next step is to define the material properties. The material propertiesthat are required for heat transfer analysis are the thermal conductivity, specific heat, and density.3. Apply Boundary Conditions.The next step is to apply boundary conditions to the model. Boundary conditions are used to specify the temperature or heat flux at the boundaries of the model.4. Solve the Model.Once the boundary conditions have been applied, the model can be solved. The solution process will calculate the temperature distribution within the model.中文回答:Abaqus线单元中的热传导。

基于ABAQUS的自由辊温度场及热应力场分析

基于ABAQUS的自由辊温度场及热应力场分析

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!(2)多种零件排样选择part1、part2、part3,其中,part1的长宽不变为100×70,part2的长宽为200×100,part3的长宽为150×90,板材大小仍然为设800×500,X 间距、Y 间距和零件与板材的边距都设为8,排样对话框设置和在AutoCAD 中的排样结果如图4、图5。

5结论通过排样程序可以看出,ObjectARX 编程环境提供的与MFC 相关的用户界面类AdUi 和AcUi 使开发的应用程序能与AutoCAD 风格界面很好地融合在一起,能在同一个界面对AutoCAD 和MFC 对话框进行操作,同时应用Visual.C ++设计较为复杂的对话框。

虽然用ObjectARX 开发应用程序功能强大,但掌握ObjectARX编程方法并不容易,尤其是运行到AutoCAD 界面出现的错误,因为没有具体的错误提示,很难从程序中找到错误,需要经过不停的调试才能找到原因,这给程序设计带来很大困难。

[参考文献][1]秦洪现,崔惠岚,孙剑,等.Autodesk 系列产品开发培训教程[M ].北京:化学工业出版社,2008.[2]江思敏,曹默,胡春江.AutoCAD2000开发工具———ObjectARX开发工具与应用实例[M ].北京:人民邮电出版社,1999.[3]刘蓉梅,姜秀萍,华徐勇,等.ObjectARX 二次开发及应用实例[J ].机械设计与制造,2002(3):27-29.(编辑昊天)作者简介:谢友宝(1968-),男,教授,硕士研究生导师,主要研究方向为机电一体化设备研制、数控技术、CAD/CAM 技术、计算机软硬件系统开发等。

收稿日期:2009-06-18图3排样结果图2设置对话框图5排样结果图4对话框设置基于ABAQUS 的自由辊温度场及热应力场分析杨桂芳1,罗会信1,林刚2,代宗岭2(1.武汉科技大学机械自动化学院,武汉430081;2.中冶京诚工程技术有限公司,北京100081)自由辊是连铸机中重要的零件,在结晶器、支撑导向段、扇形段中都有使用。

abaqus切削热传导公式

abaqus切削热传导公式

abaqus切削热传导公式English Answer:Heat Transfer in Cutting with Abaqus.Heat transfer plays a crucial role in cutting operations, affecting the temperature distribution, tool wear, and workpiece quality. Abaqus offers comprehensive capabilities for modeling heat transfer in cutting simulations, enabling engineers to accurately predict thermal effects and optimize cutting parameters.Heat Transfer Mechanisms in Cutting.During cutting, heat is generated due to friction between the tool and workpiece, plastic deformation of the material, and chip formation. Heat transfer occurs through various mechanisms, including:Convection: Heat transfer between the tool, workpiece,and surrounding environment.Conduction: Heat transfer within the tool, workpiece, and chips.Radiation: Heat transfer through electromagnetic waves.Heat Transfer Modeling in Abaqus.Abaqus provides several methods for modeling heat transfer in cutting simulations:Element-based Heat Transfer: Heat transfer is solved within each element, considering conduction, convection,and radiation.Surface-based Heat Transfer: Heat transfer is applied as boundary conditions on surfaces, such as contactsurfaces between the tool and workpiece.User Subroutines: Custom heat transfer models can be implemented through user subroutines.Governing Equations.The heat transfer analysis in Abaqus is based on the following governing equations:Conservation of Energy: The rate of heat transfer into a control volume minus the rate of heat transfer out of the control volume equals the rate of change of energy within the control volume.Conduction: Fourier's law describes heat conduction as a function of temperature gradient.Convection: Newton's law of cooling describes heat convection as a function of surface temperature and surrounding environment temperature.Radiation: Stefan-Boltzmann law describes heat radiation as a function of surface temperature and emissivity.Material Properties.Accurate material properties are essential for reliable heat transfer simulations. Abaqus requires the following thermal properties:Thermal Conductivity: The ability of a material to conduct heat.Specific Heat Capacity: The amount of heat required to raise the temperature of a unit mass of material by one degree.Density: The mass per unit volume of a material.Boundary Conditions.Appropriate boundary conditions are necessary to define the temperature or heat flux at the simulation boundaries. Common boundary conditions include:Convection Boundary Conditions: Prescribed heattransfer coefficient and reference temperature.Radiation Boundary Conditions: Prescribed surface emissivity and surrounding environment temperature.Temperature Boundary Conditions: Prescribed temperature values on surfaces.Simulation Workflow.The typical workflow for heat transfer modeling in Abaqus involves:1. Defining the geometry and mesh of the model.2. Assigning material properties.3. Applying boundary conditions.4. Specifying heat transfer settings.5. Running the simulation.6. Post-processing the results to analyze temperature distribution, heat flux, and other thermal effects.Benefits of Heat Transfer Modeling in Cutting.Incorporating heat transfer into cutting simulations provides valuable insights into:Temperature Distribution: Predicting the temperature distribution within the tool, workpiece, and chips.Tool Wear: Assessing the impact of heat on tool wear and life expectancy.Workpiece Quality: Evaluating the effects of heat on workpiece surface finish, distortion, and residual stresses.Cutting Parameters Optimization: Identifying optimal cutting parameters to minimize heat generation and improve productivity.中文回答:Abaqus 中切削热传导公式。

abaqus岩土工程实例讲解__概述说明

abaqus岩土工程实例讲解__概述说明

abaqus岩土工程实例讲解概述说明1. 引言1.1 概述本文主要介绍了在岩土工程领域中使用Abaqus软件进行分析的一些实例讲解。

Abaqus是一款功能强大的有限元分析软件,被广泛应用于各个工程领域,包括岩土工程。

通过具体的案例分析,我们将展示Abaqus在岩土工程中的应用优势和方法。

1.2 文章结构本文共分为六个部分组成。

引言部分是对整篇文章内容的概述说明,介绍了文章所要讲解的内容和目的。

接下来,第二部分将介绍岩土工程基础知识,包括土体性质和力学特性以及岩土工程中常见的问题与挑战。

第三部分是对Abaqus软件进行介绍,包括软件概述与功能特点、主要模块及其应用领域以及建模流程和参数设置方法简介。

接下来两个部分(第四和第五)将详细讲解两个具体的岩土工程案例,并介绍模型建立、材料参数设置、分析步骤以及结果解读等内容。

最后一部分是总结与结论。

1.3 目的本文旨在通过实例讲解的方式,介绍Abaqus软件在岩土工程中的具体应用过程,探讨其在该领域的优势和方法。

通过深入了解和学习这些实例,读者能够更好地理解Abaqus软件在岩土工程分析中的功能特点,并且能够运用所学知识进行实际工程问题的解决。

希望本文能为从事或者对岩土工程感兴趣的读者提供一些有价值的参考和指导。

2. 岩土工程基础知识:2.1 土体性质和力学特性:在岩土工程中,土体的性质和力学特性是非常重要的。

土体可以分为砂、粉砂、黏土、粘性土等不同类型,每种类型的土体都有着不同的物理特性和力学行为。

其中,岩石属于一种特殊类型的土体。

土体的物理特性包括颗粒大小、颗粒形态、密实度等。

这些特性会影响到土体的渗透性、强度以及变形能力。

另外,土体还具有一些重要的力学特性,例如弹性模量、剪切强度和压缩模量等。

这些参数对于岩土工程设计和分析至关重要。

2.2 岩土工程中的常见问题与挑战:岩土工程中常见的问题包括地基沉降、坡面稳定性、地下水渗流以及地震作用等。

针对这些问题进行准确且全面的分析显得十分必要。

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幅值曲线
变化的温度
温度的共轭反作用是 热率(热能进入一个已经预设温度值的节点的流通率) 输出变量: RFLn
边界条件与载荷
2. 预设的热流量(热率) 节点的集中热流量(与自由度11共轭)通过关键字 *CFLUX 施加
*CFLUX, AMP= amp-1 FNODE, 11, 30
热率参考值
输入可以参考一个 AMPLITUDE 曲线,使得输入的热率可以随时间变化。输出 变量 CFLn 可以反映节点 *CFLUX 的当前值。
-- 单元在每个壳节点的厚度方向的多个点上提供了温度自由度,这样温度不仅随着壳 的参考平面变化,也随厚度方向变化。
NT13 NT12 NT11
n
-- 壳单元表面下方的温度自由度为11(输出变量为NT11) -- 在正表面的温度自由度为 10+n, n 为壳截面上使用截面点的数量 -- 在单层(均质)壳中,截面点在厚度上均匀分布,默认为5个点 -- 每层壳必须是奇数个截面点,这是由 ABAQUS/standard 在厚度上使用分段抛物线 型插值方法决定的。
•多层复合材料热壳的默认截面点数量为 3 •所有层的单层截面点数量必须相等
边界条件与载荷
边界条件 应力分析中,每个自由度都有一对共轭变量: 位移 -- 作用或反作用力 默认情况下位移是未知的,力是已知的。 热传导分析中,这对共轭变量是 温度 --- 热率(单位时间的能量流) 默认情况下温度是未知的,热率是已知的 -- 已知的热率 = 0, 相当于绝热边界条件; -- 没有外部的能量流进或流出节点。 ABAQUS 中的几种热边界条件和热载荷 1. 在某些节点上预设温度, *BOUNDARY, 自由度11 2. 在某些点上或者某些表面上或者体积内预设热率 q *CFLUX, *DFLUX, *DSFLUX 3. 在某些点上或者某些表面上的边界层(薄膜)条件 *CFILM, *FILM 和 *SFILM 4. 在某些点上或者某些表面上的辐射条件 *CRADIATE, *RADIATE, 和 *SRADIATE 5. 自然边界条件(默认)
•在 ABAQUS/Explicit 中,没有单纯的热传导分析选项, 然而可以进 行全耦合的热-应力分析。 •这个功能通过设定适当的边界条件,可以模拟纯热传导工程; •除空腔辐射和利用用户子程序定义的不均匀热载荷之外,其他在 ABAQUS/Standard 中可以使用的热属性,都可以用在 Explicit 中。
ABAQUS 专题教程
——热传导、应力分析 热传导、 热传导
第一讲:固体热传导介绍
概述 • 介绍 • 分析过程 • 材料热性质 • ABAQUS/Standard 中的热传导单元库 • 边界条件和载荷 • 稳态分析 • 瞬态分析 • 非线性分析
介绍
-- ABAQUS 主要是用来进行 ‘应力分析’ 的软件 -- 但ABAQUS 也有一个重要的特性:就是可以求解规模大的、复杂 的和多组件模型的热传导问题。 —— 热传导求解能力是从求解热应力问题中发展出来的
q = −k
∂T ∂x
Ta L
Q
A
Tb
Tb − Ta Q = qA = −kA L
介绍 -- 比热 ,衡量物质储存热的能力 单位: J/M/℃
Q∆t = ρVc∆θ
时间增量 比热 温度增量
-- 一维热传导公式
∂θ ∂ 2θ =k 2 ρc ∂t ∂x
1 ∂θ ∂ 2θ = 2 α ∂t ∂x
k α= ρc
边界条件与载荷
4. 向环境的辐射 是否需要考虑辐射边界条件 Te = Room temp (23oC) h = 10W/m2/oC 辐射率=1 Heat flux 温度越高,辐射现象越强
•点单元 •热容单元 HEATCAP 模拟在一点的集中热容 •热容可以是温度或场变量的函数 •该单元可以在 ABAQUS/Explicit 中使用
热传导单元定义 •壳单元 •一阶和二阶插值用于轴对称单元(DSAX1,DSAX2)和三维(DS3, DS4,DS6,DS8)应用的壳单元包含有单元库中。壳单元用于 模拟承受热载荷的薄壁结构如: 压力容器,管道系统和金属片元 件等。
*PHYSICAL CONSTANTS, ABSOLUTE ZERO = -273.16 STEFAN BOLTZMANN = 5.6697E-8
边界条件与载荷
4. 向环境的辐射 辐射率 emissivity 是衡量一个表面有多接近理想黑体的指标
一些常用材料的辐射率: Commercial aluminum sheet: 0.09 Heavily oxidized aluminum sheet: 0.2 Polished gold: 0.02 Rusted iron plate: 0.6 Polished iron plate: 0.07 Turned, heated cast iron: 0.44 Type 301 stainless steel: 0.58 Red brick: 0.93 Black shiny lacquer on iron: 0.88 White vamish: 0.09 Water: 0.95
定义 h
q
流体,温度θ
*FILM PROPERTY, NAME = H1 11.6E-6, 40 14.2E-6, 60 19.3E-6, 80
h是温度θ的函数
Film, coefficient h
边界条件与载荷
3. 边界层(薄膜)条件 *CFILM 施加在节点上
*CFILM NODESET, 100., 450, 2.3E-3
分布热流量(通过关键字 *DFLUX 或 DSFLUX 施加 *DFLUX 可以施加在面或体上 *DSFLUX 只能施加在面上
*DFLUX, AMP= amp-1 ELHOL, S1, 300
*DSFLUX, AMP= amp-1 SHOL, S, 300
q
边界条件与载荷
3. 边界层(薄膜)条件 -- 热传导中最常见的一种边界条件是一个自由表面被紧临的流体加热或降温 -- 关键字 *CFLIM, *FILM 和 *SFILM 用于定义边界层条件。 -- 边界层系数 h 是 ABAQUS 的一个输入参数,量纲: JL-2T-1θ-1 -- 边界层系数的重要性: 热传导的结果严重依赖这个参数 典型的,h 是流体雷诺数和流通温度的函数,但也与表面状况如粗糙 度,脏污和方位强相关,因此很难去特征化。 通常,需要用试验校准的方式来确定 h 的取值。
热传导单元定义 •复合材料壳单元
多层复合材料热壳可以被构建 每一层可以是不同厚度,不同主 方向的不同材料组成
t4 材料1 t3 材料1 t2 材料1 t1 材料1
材料特性在 *SHELL SECTION 中定义:
*SHELL SECTION,COMPOSITE LAYER1的厚度, 温度自由度数量(截面点数), 材料名,材料方向参考的 orientation 名称 LAYER2的厚度, 温度自由度数量(截面点数), 材料名,材料方向参考的 orientation 名称 LAYER3的厚度, 温度自由度数量(截面点数), 材料名,材料方向参考的 orientation 名称 …
介绍 ABAQUS 不能做什么 ——ABAQUS 不是专业热传导分析软件 •无流体分析 •无自由对流 •无浮力驱使流动 •对热冲击问题无自适应网格划分 •无逆传热分析
介绍 力平衡与能量守恒之间的类比 -- 在应力分析中, ABAQUS 求解力平衡方程: Mu’’ = P – I -- 在热传导分析中, ABAQUS 求解 ‘能率守恒’ 方程并 确定温度的分布。
热扩散率
介绍 -- 类比
Stress Heat
u
σ
I = ∫ β T σ dV
V
θ q
I = ∫ β T qdV
V
D
K
β T D β dV ∫
V
β T K β dV ∫
V
分析过程 •在 ABAQUS/Standard 中,热传导分析的执行是通过将几何体离散 成扩散热传导单元,并且使用 *HEAT TRANSFER 过程选项 *HEAT TRANSFER 瞬态分析(默认) 稳态分析 *HEAT TRANSFER, STEADY STATE
*MATERIAL,NAME=MATERIAL-1 *CONDUCTIVITY 1.0 *DENSITY 1.0 *SPECIFIC HEAT 1.0
比热:*SPECIFIC HEAT, --比热可以ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ义为随温度与场变量变化 --大多数材料的比热随温度平稳变化
密度:*DENSITY, --密度可以定义为随温度与场变量变化
热传导单元定义 •连续单元:ABAQUS 中连续扩散热传导单元库包括: •一阶(线性)插值单元 •二阶(抛物线)单元 •用于一维,二维,轴对称和三维应用
单元命名规则:
几何,3D单元
DC3D20
连续体continuum 扩散diffusion
节点数
-- 这些单元节点的基本变量(自由度)是温度标量 θ ABAQUS中用自由度11表示温 度。 节点温度输出变量为 NT11.
面积
温度
h
*FILM 二维情况下施加在单边上,三维情况下施加在单元面上
*FILM ELSET, F3., 450, 2.3E-3
温度 *SFILM 二维情况下施加在面上
h
*FILM SURSET, F., 450, 2.3E-3
温度
h
边界条件与载荷
4. 向环境的辐射 热传导中的另一种边界条件是黑体辐射 *CRADIATE 施加在节点上 q = -A(T4 – Te4)
介绍 ABAQUS 中的热传导特性 -- 稳态响应 -- 瞬态响应 , 包括自适应时间步长 -- 全套热传导边界条件 -- 材料属性(和载荷)可以是温度相关 -- 热“接触”允许在“接触表面”有热流动 -- 可以方便的将温度场导入热应力分析中 -- 特性 •潜热项(由相变产生) •强制对流 •应力-热传导耦合分析功能 •热传导壳单元(沿厚度方向温度梯度) •空腔辐射(加热炉升温)功能
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