Abaqus热分析报告实验报告材料
热分析实验报告仿真(3篇)
第1篇一、实验目的本实验旨在通过仿真软件对某电子设备进行热分析，了解设备在正常工作状态下的温度分布，分析设备的散热性能，为设备的结构优化和热设计提供理论依据。
二、实验背景随着电子技术的不断发展，电子设备的功能和复杂程度不断提高，集成度也越来越高。
然而，电子设备单位体积的功耗不断增大，导致设备温度迅速上升，从而引起设备故障。
因此，对电子设备进行热分析，优化散热设计，对于提高设备的可靠性和使用寿命具有重要意义。
三、实验方法1. 选择仿真软件：本实验选用Ansys Fluent软件进行热分析。
2. 建立模型：根据实际设备结构，在CAD软件中建立三维模型，并将其导入Ansys Fluent中进行网格划分。
3. 定义材料属性：设置模型的材料属性，包括热导率、比热容、密度等。
4. 设置边界条件：根据设备的工作环境，设置边界条件，如环境温度、热流密度等。
5. 定义求解器：选择适当的求解器，如稳态热传导、瞬态热传导等。
6. 运行仿真：启动仿真计算，获取设备在正常工作状态下的温度分布。
7. 分析结果：对仿真结果进行分析，评估设备的散热性能。
四、实验结果与分析1. 温度分布通过仿真计算，得到设备在正常工作状态下的温度分布如图1所示。
由图可知，设备的热量主要集中在散热器附近，温度最高点约为80℃，远低于设备的最高工作温度。
2. 散热性能从仿真结果可以看出，设备散热性能良好，主要表现在以下几个方面：（1）温度分布均匀：设备内部温度分布较为均匀，没有出现明显的热点区域。
（2）散热器效果显著：散热器可以有效降低设备温度，提高设备散热性能。
（3）环境温度影响较小：在环境温度较高的情况下，设备温度升高幅度较小。
3. 优化建议根据仿真结果，提出以下优化建议：（1）优化散热器设计：考虑采用更大面积的散热器，提高散热效率。
（2）改进结构设计：优化设备内部结构，提高散热通道的流通性。
（3）采用新型散热材料：研究新型散热材料，降低设备的热阻。
基于ABAQUS的机械夹持器热分析
基于ABAQUS的机械夹持器热分析基于ABAQUS的机械夹持器热分析摘要：本文基于ABAQUS软件，对机械夹持器的热分析进行了详细的研究。
通过建立相应的计算模型并设置边界条件，对机械夹持器在工作过程中的温度分布和热状况进行了模拟和分析。
研究结果表明，在一定工作时间下，机械夹持器的热量会逐渐积累并导致温度升高，进而影响其工作性能。
本文可为夹持器的设计和优化提供理论依据。
关键词：机械夹持器；热分析；温度分布；模拟；优化一、引言机械夹持器是机械系统中常用的一种夹紧装置，广泛应用于工业生产中，目的是夹住工件以防止其运动。
一般情况下，机械夹持器在工作过程中会产生大量的热量，而热量的积累会导致夹持器温度升高，进而影响其工作性能和寿命。
因此，对机械夹持器的热分析具有重要的意义。
二、建立ABAQUS模型根据机械夹持器的结构和工作原理，我们建立了一个三维的计算模型。
模型的几何参数和材料参数均参考实际工程，以保证计算结果的准确性。
在模型的加载方面，我们考虑了夹持器在实际工作中的边界条件，并设置了适当的约束和加载条件，例如夹紧力和工作时间。
通过这些设置，我们可以模拟夹持器在一定时间内的工作状态。
三、分析夹持器的温度分布利用ABAQUS软件对机械夹持器进行了热分析，得到了夹持器在工作过程中的温度分布图。
图中显示，夹持器的温度随着工作时间的增加而逐渐升高。
这是因为机械夹持器在工作时会产生大量的摩擦热和机械能转化为热能，而这些热量会随着工作时间的增加而积累，导致夹持器的温度上升。
四、分析夹持器的热状况在夹持器的热分析中，我们还对夹持器的热状况进行了分析。
根据计算结果，我们发现夹持器的热状况主要包括温度、热应变和热位移。
其中，温度是影响夹持器性能和寿命的主要因素之一。
随着工作时间的增加，夹持器的温度会逐渐超过其材料的温度极限，这将导致材料的软化和力学性能的恶化。
另外，热应变和热位移也会随着温度的升高而增加，进一步影响夹持器的工作可靠性。
模拟热变形分析实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过模拟热变形分析，研究材料在不同温度和应变率下的热变形行为，为材料加工工艺的优化提供理论依据。
二、实验原理热变形分析是研究材料在高温下发生塑性变形的过程。
在实验中，通过控制加热温度和应变率，观察材料的热变形行为，分析其组织结构和力学性能的变化。
三、实验材料及设备1. 实验材料：某高强钢2. 实验设备：（1）Gleeble-1500D热模拟机（2）光学显微镜（3）扫描电镜（4）万能试验机（5）计算机及有限元分析软件（如ABAQUS）四、实验方法1. 热模拟试验：将高强钢样品置于Gleeble-1500D热模拟机中，分别以不同的加热温度和应变率进行热压缩试验，记录应力-应变曲线。
2. 组织结构分析：利用光学显微镜和扫描电镜观察样品在热变形过程中的组织结构变化。
3. 力学性能测试：将样品在万能试验机上测试其抗拉强度、屈服强度等力学性能。
4. 有限元模拟：采用ABAQUS软件对热变形过程进行模拟，分析材料在不同温度和应变率下的应力场、应变场和温度场分布。
五、实验结果与分析1. 热模拟试验结果根据应力-应变曲线，分析不同温度和应变率下的材料热变形行为。
结果表明，随着加热温度的升高，材料的热变形抗力降低，变形量增大；随着应变率的增大，材料的热变形抗力降低，变形量增大。
2. 组织结构分析结果观察样品在热变形过程中的组织结构变化，发现随着加热温度的升高，晶粒尺寸逐渐增大；随着应变率的增大，晶粒尺寸减小。
3. 力学性能测试结果测试样品的抗拉强度、屈服强度等力学性能，发现随着加热温度的升高，力学性能降低；随着应变率的增大，力学性能降低。
4. 有限元模拟结果通过ABAQUS软件模拟不同温度和应变率下的材料热变形过程，得到应力场、应变场和温度场分布。
结果表明，随着加热温度的升高，应力场和应变场分布发生变化，材料的热变形行为发生改变；随着应变率的增大，应力场和应变场分布发生变化，材料的热变形行为发生改变。
ABAQUS实验报告
1题目概况
分析任务：分析桁架在6、7、8三处力的作用下各杆件处的形变以及应力分布、应力极值。
2．模型建立与计算分析
2.1建立桁架的几何模型：用part模块画出基本几何要素。
2.2定义材料性质：弹性模量E=，泊松比μ=0.3；以及杆件的横截面积S=。
2.3 在环境栏Module中选择Assembly，进入装配模块；
2.4定义步分析
2.5定义边界和载荷。
边界：桁架左下角及右下角两个位点应限定保持不变。
载荷：如case中所示，桁架受力为集中力。
2.6对桁架模型进行网格划分
2.7提交任务并进行计算
3．计算分析。
3.1位移分析
3.2应力应变分析
4．关于有限元软件计算分析的体会
首先不得不肯定有限元软件在进行有限元法受力分析时的强大计算能力以及直观、具体的表达能力，为工程人员在进行力分析提供了很好的一个实用工具。
然而受制于各位实际问题的复杂性与差异性，在用有限元软件进行分析时的各种参数设定以及条件选择，还有模型的选取都对分析的计算结果有较大的甚至是决定性的影响，因此要想准确的应用有限元软件解决实际问题，必须认真系统的从有限元的思想以及相关算法学起。
Abaqus热分析实验报告
(一)创建部件1：模块：部件2：点击创建部件工具，弹出创建部件对话框名称：CUP模型空间：三维类型：可变形形状：实体类型：旋转大约尺寸：2003：点击继续，进入草绘模式，首先应当绘制一条构造线，然后为旋转实体绘制如下截面草图4：点击完成，选择上一步创建的构造线作为中心线，弹出编辑旋转对话框，将角度修改为360度5：点击确定，旋转的结果如下（二）定义材料和截面属性1：模块：属性2：点击创建材料工具，弹出编辑材料对话框名称：steel通用→密度，将密度修改为7.85e-9力学→弹性→弹性，将杨氏模量修改为2.1e5，泊松比改为0.3热学→传导率，将传导率修改为36热学→比热，将比热修改为9e8点击确定3：点击创建截面工具名称：Section-1类别：实体类型：均质4：点击继续，弹出编辑截面对话框，材料为steel，点击确定5：点击指派截面工具，框选整个模型为要指派截面的区域6：点击完成，弹出编辑截面指派对话框，选取默认设置，点击确定（三）生成装配件1：模块：装配2：点击创建实例工具，弹出创建实例对话框，选取默认设置，点击确定（四）定义分析步1：模块：分析步2：点击创建分析步工具，弹出创建分析步对话框名称：Step-1程序类型：通用（热传递）3：点击继续，弹出编辑分析步对话框，将响应修改为稳态，点击确定(五)定义相互作用1：模块：相互作用2：点击相互作用管理器工具，弹出相互作用管理器对话框，点击创建，弹出创建相互作用对话框名称：Int-1分析步：Step-1类型：表面热交换条件点击继续，选择如下外圆面点击完成，弹出编辑相互作用对话框膜层散热系数：10e-3环境温度：20点击确定，结果如下图示：3：按照上述类似方法，定义其他4个相互作用关闭相互作用管理器，完成相互作用的定义（六）网格划分为了便于进行网格划分，先对部件进行分区1：模块：部件2：点击拆分几何元素：定义切割平面工具，选择一点及法线指定平面选择下图示一点及法线指定分割平面点击创建分区，完成拆分，结果如下图3：模块：网格对象：部件4：点击为边布种工具，框选整个部件为要布置局部种子的区域5：点击完成，弹出局部种子对话框，将近似单元尺寸修改为5，其余地方选用默认设置，点击确定6：点击指派网格控制属性工具，框选整个部件7：点击完成，弹出网格控制属性对话框，按如下设置，点击确定单元形状：六面体技术：扫掠算法：进阶算法8：点击指派单元类型工具，框选整个部件，点击完成，弹出单元类型对话框，将分析类型修改为热传递，点击确定9：点击为部件划分网格工具，点选是确定为部件划分网格结果如下图（七）创建作业1：模块：作业2：点击作业管理器工具，弹出作业管理器对话框3：点击创建，弹出创建作业对话框4:点击继续，弹出编辑作业对话框，选取默认设置，点击确定5：点击提交，提交作业6：运行过程中，可以点击监控，查看运行状态7：点击结果，进入可视化模块，并在变形图上绘制云图，结果如下。
基于ABAQUS软件的热传导问题分析
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald135A BAQUS 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。
作为通用的模拟工具，A BAQUS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、岩土力学分析及压电介质分析[1-2]。
但是A BAQUS 在中国的普及程度远远不如同类CA E 软件A NSYS，不仅国内翻译的中文图书较少，而且上机操作基本要按A BAQUS所提供的手册进行，尤其对于热分析领域问题的介绍就更不多见。
热分析是用于计算一个系统或部件的温度分布及其他热物理参数，如热量的获取或损失、热梯度、热流密度等。
A B A Q U S 热分析的传热方式有热传导、热对流、热辐射3种[3-4]。
文章基于某钢板在加热炉中接触加热的案例对ABAQUS在热传导问题上进行分析研究。
1 ABAQ US热传导类型和关键问题温度差是传热的基本条件。
热总是由高温传向低温。
根据传热过程中温度是否随时间变化，传热可分为两种热态，即稳态传热和非稳态传热。
A BAQUS热传导模块与之对应也分为稳态和瞬态两种。
稳态代表物体各处温度不随时间变化的传热过程；瞬态代表吸收或放出热能使温度随时间发生变化的传热过程[5]。
热传导分析过程中需要考虑到很多条件及相关参数的设定，这些都是做热传导分析的关键问题[6]。
1.1 介质与物体表面间综合给热系数α介质与物体表面间综合给热系数α是指加热或冷却介质与物体表面之间传递热量的能力。
单位为W/m 2·℃。
其参数的设定在A BAQUS相互作用模块下接触属性中对热传导项进行定义，具体又可基于介质与物体之间的距离或压力等来进行赋值。
1.2 设定模型的初始温度场初始温度场是A BAQU S 中物体开始加热时的温度环境。
ABAQUS热分析
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
ZERO = -273.16
STEFAN BOLTZMANN = 5.6697E-8
精选ppt
20
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
-- ‘热传导率‘ k , 衡量物质中热量流动的能力 单位 J/T/L/℃:
热流量正比于热传导率和温度梯度:
q k T x
Ta
Q A Tb
L
QqAkATbTa
精选ppt L
7
介绍
-- 比热 ，衡量物质储存热的能力 单位： J/M/℃
QtV c
时间增量 比热 温度增量
【2017年整理】Abaqus在热分析中的应用
Abaqus在热分析中的应用1.前言热分析用于计算一个系统或部件的温度分布及其它热物理参数，如热量的获取或损失、热梯度、热流密度等。
热分析在许多工程应用中扮演重要角色，如内燃机、涡轮机、换热器、管路系统等。
Abaqus热分析类型包括稳态传热和瞬态传热，传热方式有热传导，热对流，热辐射三种。
2.问题描述分析电饭煲内的米饭在加热完成后放置6个小时，锅体及米饭的最终温度。
以一套双层锅体双层锅盖的电饭煲的设计为例说明Abaqus/Standard在热分析中的应用。
3.计算模型3.1.有限元模型建立网格划分在Hypermesh中完成，注意网格尺寸，以保证合适的单元数目保证计算时间和计算精度。
有限元模型主要包含以下几个部分：内层锅体、外层锅体、锅底、内层锅盖、外层锅盖、米饭、内外层锅体之间的空气、内外层锅盖之间的空气以及米饭和内层锅盖之间的空气，见图1。
模型中多个接触区域采用了共点划分，如：米饭和锅体之间、米饭和空气之间、空气和锅盖之间，这些地方采用共点的方式来实现他们之间的热传导，在不影响计算结果的情况下大大节省了设模型的时间，也使模型简单化。
图1 有限元模型（剖视图）3.2.材料模型中所用材料参数包含：密度、比热、热传导率和发射率。
3.3.传热方式和加载3.3.1 传热方式：热传递是通过热传导、对流和热辐射三种方式来实现。
在实际的传热过程中，这三种方式往往是伴随着进行的。
模型中通过多种设置实现这三种热传递方式。
传导—热量从系统的一部分传到另一部分或由一个系统传到另一系统的现象叫做热传导，热传导是固体中热传递的主要方式。
模型中通过两种方式来实现热传导。
1）共点网格：模型中除了锅盖和锅体之间的接触外其他的的接触部位假设完全接触，而在接触表面不存在热阻，通过共点来实现模拟。
2）接触对：锅盖与锅体之间的接触部分通过添加接触对来模拟二者之间的热传导，假设二者之间存在0.1mm的空气间隙，通过计算得到热阻系数。
热阻系数=空气热传导率/空气间隙对流—液体或气体中较热部分和较冷部分之间通过循环流动使温度趋于均匀的过程，对流是液体和气体中热传递的特有方式，气体的对流现象比液体明显，对流可分自然对流和强迫对流两种。
abaqus热分析
热分析:
1977年在日本京都召开的国际热分析协会(ICTA, International Conference on Thermal Analysis)第七次会议对热分析进行了如下定义：热分析是在程序控制温度下，测量物质的物理性质与温度之间关系的一类技术。
最常用的热分析方法有：差(示)热分析(DTA)、热重量法(TG)、导数热重量法(DTG)、差示扫描量热法(DSC)、热机械分析(TMA)和动态热机械分析(DMA)等。
热分析技术在物理、化学、化工、冶金、地质、建材、燃料、轻纺、食品、生物等领域得到广泛应用。
abaqus热分析:
首先在三维软件里面建立相应的几何模型，可以根据实际情况建立给这个几何模型赋予相应的材料书属性，赋完材料和属性之后几何模型会相应的改变颜色，呈现绿色。
需要注意的是，材料的属性中需要包含杨氏模型，泊松比还有热膨胀系数，如果有相应的试验值，最好能够填上试验值。
建立载荷步，类型选择为静态（static）和通用（general）
之后进入load模块进行边界条件的设置，如图所示约束住模型的上边缘的所有自由度
之后还是在这个模块进行预定义场的设置，将初始温度改成室温20℃
为了实现温度的变化情况，我们需要点击第3步中建立的载荷步，点击modified，然后将该载荷步下的温度改为120℃
在mesh模块进行网格划分，采用结构化的四边形网格，划分完网格之后就可以进行分析了
进入到job模块，直接submit我们的工作文件，等到status 显示complete就表示分为完成了，我们可以直接点击submit下方的result或者进入visualization这个模块进行后处理的观察。
这样我们就完成了平板升温时的变形情况。
abaqus热分析
作为最常用的热分析求解器，abas具有强大的求解功能。
ABAQUS不仅可用于热传导分析，还可用于温度场与其它场的耦合分析1传热2耦合温度位移三。
热电耦合分析4热电耦合结构分析①热分析在热分析中，材料和元素的准确定义尤为重要。
ABAQUS为该分析提供了一个单元（dc3d8）。
在材料定义方面，ABAQUS提供导电率、比热、密度等。
此外，对于某些特殊效果，可以使用以下材料特性：内部加热（仅ABAQUS/标准）和用户定义的本构响应（ABAQUS）/标准）。
此外，ABAQUS还提供了电导率、比热、密度、弹性模量（Ex）、泊松比等定义。
根据热分析的类型，ABAQUS提供了稳态分析、瞬态分析和非线性分析。
ABAQUS提供各种形式的温度指定、热流密度指定、对流边界条件设置、周围环境中辐射的定义以及自然边界条件和初始条件的设置。
对于热分析中的接触问题，ABAQUS提供了一种热“接触”方法，通过界面传热、热相互作用、间隙传热和间隙辐射来模拟接触部位的传热。
②热耦合分析热应力耦合分析是热分析的重要组成部分。
ABAQUS提供了两种热应力耦合分析方法：序贯耦合分析和全耦合分析。
序贯耦合分析是先进行热传导分析，然后利用热传导分析的结果进行热应力分析。
假设温度引起热应力，但应力对温度没有反应。
完全耦合分析考虑了两者之间的相互作用。
在热耦合分析中，ABAQUS为不同类型的热耦合分析提供了特殊的耦合单元，热传导分析前的材料、载荷和边界定义适用于耦合分析。
③ABAUQS踏面制动器的热分析使用ABAQUS耦合温度-位移分析步骤执行完全耦合热分析。
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(一)创建部件
1：模块：部件
2：点击创建部件工具，弹出创建部件对话框名称：CUP
模型空间：三维
类型：可变形
形状：实体
类型：旋转
大约尺寸：200
3：点击继续，进入草绘模式，首先应当绘制一条构造线，然后为旋转实体绘制如下截面草图
4：点击完成，选择上一步创建的构造线作为中心线，弹出编辑旋转对话框，将角度修改为360度
5：点击确定，旋转的结果如下
（二）定义材料和截面属性
1：模块：属性
2：点击创建材料工具，弹出编辑材料对话框
名称：steel
通用→密度，将密度修改为7.85e-9
力学→弹性→弹性，将氏模量修改为2.1e5，泊松比改为0.3 热学→传导率，将传导率修改为36
热学→比热，将比热修改为9e8
点击确定
3：点击创建截面工具名称：Section-1
类别：实体
类型：均质
4：点击继续，弹出编辑截面对话框，材料为steel，点击确定
5：点击指派截面工具，框选整个模型为要指派截面的区域
6：点击完成，弹出编辑截面指派对话框，选取默认设置，点击确定
（三）生成装配件
1：模块：装配
2：点击创建实例工具，弹出创建实例对话框，选取默认设置，点击确定
（四）定义分析步
1：模块：分析步
2：点击创建分析步工具，弹出创建分析步对话框
名称：Step-1
程序类型：通用（热传递）
3：点击继续，弹出编辑分析步对话框，将响应修改为稳态，点击确定
(五)定义相互作用
1：模块：相互作用
2：点击相互作用管理器工具，弹出相互作用管理器对话框，点击创建，弹出创建相互作用对话框
名称：Int-1
分析步：Step-1
类型：表面热交换条件
点击继续，选择如下外圆面
点击完成，弹出编辑相互作用对话框
膜层散热系数：10e-3
环境温度：20
点击确定，结果如下图示：
3：按照上述类似方法，定义其他4个相互作用
关闭相互作用管理器，完成相互作用的定义
（六）网格划分
为了便于进行网格划分，先对部件进行分区
1：模块：部件
2：点击拆分几何元素：定义切割平面工具，选择一点及法线指定平面
选择下图示一点及法线指定分割平面
点击创建分区，完成拆分，结果如下图
3：模块：网格
对象：部件
4：点击为边布种工具，框选整个部件为要布置局部种子的区域
5：点击完成，弹出局部种子对话框，将近似单元尺寸修改为5，其余地方选用默认设置，点击确定
6：点击指派网格控制属性工具，框选整个部件
7：点击完成，弹出网格控制属性对话框，按如下设置，点
击确定
单元形状：六面体
技术：扫掠
算法：进阶算法
8：点击指派单元类型工具，框选整个部件，点击完成，弹出单元类型对话框，将分析类型修改为热传递，点击确定
9：点击为部件划分网格工具，点选是确定为部件划分网格
结果如下图
（七）创建作业
1：模块：作业
2：点击作业管理器工具，弹出作业管理器对话框
3：点击创建，弹出创建作业对话框
4:点击继续，弹出编辑作业对话框，选取默认设置，点击确定
5：点击提交，提交作业
6：运行过程中，可以点击监控，查看运行状态
7：点击结果，进入可视化模块，并在变形图上绘制云图，结果如下。