abaqus温度场定义

合集下载

Abaqus模拟焊接的方法与步骤详解

Abaqus模拟焊接的方法与步骤详解

Abaqus模拟焊接的方法与步骤详解本文主要通过一个非常简单的平板焊接的例子来介绍abaqus 使用子程序dflux 模拟焊接的一般方法。

这里采用顺次耦合方法,以下对整个过程做简要介绍。

1. part and mesh新建model-1,建立如下part(为模型的一半),长,宽,高分别是:100,50,5在model 菜单中edit attibute,如下:进入mesh 选项卡进行划网格,这里进行粗略划分,网格及单元选择如下图:2. material在material 选项卡里新建材料,这里假设焊缝与母材的材料一样,所以只建立一种材料。

材料包括以下部分(本例中没有应用latent heat):3.Assembly在assembly 选项中,进行装配。

如下:建立不同的集合及表面,以便后面保用。

建立set-allnode,如下图:建立surface-rad,如下图。

注意左侧面为对称面,不选择。

4.创建分析步创建两个热传导分析步,分别是焊缝加热和冷却过程。

如下图:定义第一个分析步:定义第二个分析步:5. 创建interaction在interaction 中创建对流和辐射边界条件如下:6. 边界条件建立首先建立预定义场,定义初始温度为20℃,选择集合set-allnode,如下图:建立body heat flux 载荷,选择整个实体,设置为user-defined,如下图:7.建立名称为weld-thermal 的job,并输出.inp。

8. 编写dflux 子程序其中热源用的是双椭球热源,具体可参考相关文献。

q=UIη,这里η代表效率。

x0,y0,z0 定义热源的起始点,a,b,c 定义热源的三个半轴,v 定义焊接速度。

本例中,取热源中心坐标为:(0.0,0.0,0.0025)编写结果如下图所示:9. 提交计算将产生的inp 文件与.for 文件放到一个文件夹下,本例中放在D:\weld,在abaqus command 窗口进行提交,如下所示:10.温度场计算结果如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!。

材料数值模拟——温度场模拟

材料数值模拟——温度场模拟
• 时间步长:每个计算时间间隔的长短,
H
25
2-4不稳定导热的有限差分法 解题步骤
• 内节点和边界节点差分方程的建立
– 内节点一般采用直接法:即由导热微分方程直接用差 商代替微商,导出递推公式,也可采用热平衡法;
– 边界节点一般采用热平衡法,视具体边界建立相应的 能量方程
• 选择求解差分方程组矩阵的计算方法 • 编写计算程序 • 计算 • 计算结果的处理和分析讨论
解题步骤
• 分析和简化物理模型
– 判断问题属于稳态问题还是非稳态问题 – 有无内热源 – 适宜的坐标 – 判断边界条件的类型
• 数学模型的建立 一般模型: c T [ ( T ) ( T ) ( T ) ] Q .
x x y y z z
物性参数为常数: 1 T ( x 2T 2 y 2T 2 2 zT 2)Q
– 第三类边界条件:已知物体周围介质温度Tf\ 物体表面温度( Tw )以及物体表面与周围 介质间的放热系数。 qw= ( Tw - Tf\ )
H
20
2-3传热问题的数值计算方法
• 分析解法
– 定义:以数学分析为基础,求解导热微分方程的定 解问题。
– 特点:求得的结果为精确解 – 不足:只能求解比较简单的导热问题,而对于几何
3
• 铸件凝固过程数值参模拟考,书陈海目清等,重庆大学出
版社,1991(TG21-C4-2)
• 焊接热过程数值分析,武传松,哈工大出版社, 1990(TG402-N74)
• 计算机在铸造中的应用,程军,机械工业出版社 ,1993(TG248-C73)
• 计算传热学,郭宽良,中国科学技术大学出版社 ,1988(TK124-43-G91)
dTT(xx)T(x)

ABAQUS热应力分析实例详解

ABAQUS热应力分析实例详解

热应力分析实例详解学习要点通过实例分析,学习如何进行热应力分析,并掌握ABAQUS/CAE 的以下功能:1)在Material 功能模块中,定义线胀系数;2)在Load 功能模块中,使用预定义场(predefined field)来定义温度场;实例1:带孔平板的热应力分析定义材料属性——Property Property——Material——Edit——steelMechanical——Elastic, 输入弹性模量和泊松比定义材料属性——Property Property——Material——Edit——steelMechanical——Expansion, 输入线胀系数定义边界条件——Load定义边界条件——Load定义边界条件——Load固支边界条件使用预定义场定义初始温度Load——PredefinedField Manager使用预定义场使模型温度升高至120℃网格划分——Mesh结果分析——Visualization小结在ABAQUS中进行热应力分析的基本步骤:⏹定义线胀系数⏹定义初始温度场⏹定义分析步中的温度场实例2:法兰盘感应淬火的残余应力场模拟问题描述:◆表面感应淬火是一种工程中常用的热处理工艺,其原理是使用感应器来对工件的局部进行加热,然后迅速冷却,从而使工件表面产生残余压应力,抵消工作载荷所产生的一部分拉应力。

◆表面感应淬火可显著提高工件弯曲疲劳抗力和扭转疲劳抗力,工件表面产生的马氏体具有良好的耐磨性。

实例2:法兰盘感应淬火的残余应力场模拟 本例中的法兰盘经淬火后,由试验测得法拉盘的内圆角表面残余压应力约为-420MPa。

法拉盘的一端固定,另一端的整个端面受向下的面载荷p=100MPa,法拉盘内孔直径为24mm,材料的弹性模量为210000MPa,泊松比为0.3,线胀系数为1.35e-5/ ℃。

要求:模拟分析感应淬火所产生的残余应力场,并分析此残余应力场在缓和应力集中方面所起的作用。

基于ABAQUS的滤波减速器的齿轮本体温度场分析

基于ABAQUS的滤波减速器的齿轮本体温度场分析

su a lr gga d cr a aa zdb B Q Ssf aeT er u s ni t t t ne eg e a n i pr er o ft n er eue s n ye y A U tr .h sl dc e h drh i nl dc d- g sf e i i r w l A ow e ti a au t v o o
Ge rRe u e sd o a d c rBa e n ABAOUS பைடு நூலகம்
Xu Ch o W an ix Ou a g Ge Xio Ke a g Ja u y n a
( h t eK yLbrt yo ehncl rnm s o ,hn q gU i r t,hnqn 00 4 C ia T eS t e aoa r f cai a s i i C ogi nv syC ogig 0 4 ,hn ) a o M aT sn n ei 4
21 0 2年 3月 第3 7卷 第 3期
润滑与密封
L UBRI CAT 0N 1 ENGI NEERI NG
Ma . 01 r2 2
V0 . 7 No 3 13 .
D :1 . 9 9 ji n 0 5 0 5 . 0 2 0 . 1 OI 0 3 6 /.s . 2 4— 1 0 2 1 . 3 0 s 1
加 载参 系数 后 ,应 用 有 限 元分 析 软 件 A A U 进 行 分 析 计 算 ,分 析 齿 轮 的本 体 温 度 场 分 布 情 况 。结 果 表 明 :在 载 荷 一 BQ S
定的条件下 ,随着转速 的增加 ,单位面积 的摩擦热流量也随之增加 ,但温度场的分布不会 因转速的变化而改变 ;齿轮上 温度场分布不均匀 ,最高温度点出现在齿轮接触 面靠近节线 处 ,最低 温度 出现在 轮齿端部 ,这会 造成齿轮 的热应力变 形 ,导致减速器承载能力下降、传动精度降低 、使用寿命缩短 。 关键词 :滤波减速器 ;本体温度;A A U ;相对滑动速度 BQS

基于ABAQUS软件的热传导问题分析

基于ABAQUS软件的热传导问题分析

基于ABAQUS软件的热传导问题分析摘要:ABAQUS是一款功能强大的有限元分析软件,尤其在处理非线性问题上具有较大的优势。

利用热传导问题的算例,介绍了ABAQUS软件热传导分析各步骤模块。

通过算例中钢板和施热介质接触传热时的温度分布云图以及温度随时间变化曲线,了解了ABAQUS软件强大的分析及处理的功能。

同时,为进一步利用ABAQUS软件进行非线性问题分析做好了理论上的铺垫工作。

关键词:ABAQUS 热传导有限元分析数值模拟中图分类号:V231.1+3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)12(a)-0135-02ABAQUS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,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、岩土力学分析及压电介质分析[1-2]。

但是ABAQUS在中国的普及程度远远不如同类CAE软件ANSYS,不仅国内翻译的中文图书较少,而且上机操作基本要按ABAQUS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。

ABAQUS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 ABAQUS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。

ABAQUS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]。

ABAQUS基本使用方法

ABAQUS基本使用方法

ABAQUS基本使用方法快捷键:Ctrl+Alt+左键来缩放模型;Ctrl+Alt+中键来平移模型;Ctrl+Alt+右键来旋转模型。

ABAQUS/CAE不会自动保存模型数据,用户应当每隔一段时间自己保存模型以避免意外丢失。

平面应力问题的截面属性类型是Solid(实心体)而不是Shell(壳)。

ABAQUS/CAE推荐的建模方法是把整个数值模型(如材料、边界条件、载荷等)都直接定义在几何模型上。

载荷类型Pressure的含义是单位面积上的力,正值表示压力,负值表示拉力。

对于应力集中问题,使用二次单元可以提高应力结果的精度。

Dismiss和Cancel按钮的作用都是关闭当前对话框,其区别在于:前者出现在包含只读数据的对话框中;后者出现在允许作出修改的对话框中,点击Cancel按钮可关闭对话框,而不保存所修改的内容。

每个模型中只能有一个装配件,它是由一个或多个实体组成的,所谓的“实体”(instance)是部件(part)在装配件中的一种映射,一个部件可以对应多个实体。

材料和截面属性定义在部件上,相互作用(interaction)、边界条件、载荷等定义在实体上,网格可以定义在部件上或实体上,对求解过程和输出结果的控制参数定义在整个模型上。

ABAQUS/CAE中的部件有两种:几何部件(native part)和网格部件(orphan mesh part)。

创建几何部件有两种方法:(1)使用Part功能模块中的拉伸、旋转、扫掠、倒角和放样等特征来直接创建几何部件。

(2)导入已有的CAD模型文件,方法是:点击主菜单File→Import→Part。

网格部件不包含特征,只包含节点、单元、面、集合的信息。

创建网格部件有三种方法:(1)导入ODB文件中的网格。

(2)导入INP文件中的网格。

(3)把几何部件转化为网格部件,方法是:进入Mesh功能模块,点击主菜单Mesh→Create Mesh Part。

初始分析步只有一个,名称是initial,它不能被编辑、重命名、替换、复制或删除。

abaqus最新经验总结(每天看一遍-一周后会有全新的认识)

abaqus最新经验总结(每天看一遍-一周后会有全新的认识)(共六页,每天看一遍,一周后会有全新的认识)一、认识总结1.快捷键:Ctrl+Alt+左键来缩放模型;Ctrl+Alt+中键来平移模型;Ctrl+Alt+右键来旋转模型。

2.A BAQUS/CAE 不会自动保存模型数据,用户应当每隔一段时间自己保存模型以避免意外丢失。

3.D ismiss 和Cancel 按钮的作用都是关闭当前对话框,其区别在于:前者出现在包含只读数据的对话框中;后者出现在允许作出修改的对话框中,点击Cancel 按钮可关闭对话框,而不保存所修改的内容。

二、建模总结1.A BAQUS/CAE 推荐的建模方法是把整个数值模型(如材料、边界条件、载荷等)都直接定义在几何模型上。

载荷类型Pressure 的含义是单位面积上的力,正值表示压力,负值表示拉力。

2.平面应力问题的截面属性类型是Solid(实心体)而不是Shell(壳)。

3.每个模型中只能有一个装配件,它是由一个或多个实体组成的,所谓的“实体”(instance)是部件(part)在装配件中的一种映射,一个部件可以对应多个实体。

材料和截面属性定义在部件上,相互作用(interaction)、边界条件、载荷等定义在实体上,网格可以定义在部件上或实体上,对求解过程和输出结果的控制参数定义在整个模型上。

4.A BAQUS/CAE 中的部件有两种:几何部件(native part)和网格部件(orphan mesh part)。

创建几何部件有两种方法:(1)使用Part 功能模块中的拉伸、旋转、扫掠、倒角和放样等特征来直接创建几何部件。

(2)导入已有的CAD 模型文件,方法是:点击主菜单File→Import →Part。

网格部件不包含特征,只包含节点、单元、面、集合的信息。

创建网格部件有三种方法:(1)导入ODB 文件中的网格。

(2)导入INP 文件中的网格。

(3)把几何部件转化为网格部件,方法是:进入Mesh 功能模块,点击主菜单Mesh→Create Mesh Part。

Fluent-Abaqus流固共轭热应力分析

情形一:在fluent完成流体和固体的温度场分析,然后把固体温度场导入abaqus计算热应力。

方法一(在fluent完成结果映射):1.在fluent同时建立流体和固体模型,进行共轭传热分析。

2.在abaqus中建立固体模型,Model—Edit_Attributes里Do_not_use…打钩,写出INP文件。

3.在fluent打开菜单File —FSI_mapping对话框,左边打开INP文件(注意长度单位),点击Read读入abaqus模型网格。

4.勾选structure分析类型,勾选Temperature,选中固体模型对应的Zone_Type和Cell_Zone名称。

5.点击Write把温度场写入新的INP文件,假定文件名为Filename。

6.在Filename.inp中只保留*Temperature关键字和后续数据行,其余全部删除,OP=New也删除,保存文档。

7.在abaqus初始step定义初始温度场(即零热应力温度场),在热应力Step中添加关键字*INCLUDE, input=filename.inp。

8.提交计算。

方法二(在abaqus完成结果映射):1.在fluent同时建立流体和固体模型,进行共轭传热分析。

2.菜单File—export—Solution_Data,选择ASCII,选择固体区域,选择Static_Temperature,文件名后缀输入filename.csv。

3.打开filename.csv,删除第一行和第一列,保存前注意有效数字。

4.在abaqus中建立固体模型。

5.建立解析场,数据从filename.csv读入。

6.在定义温度场时引用上述解析场。

7.提交计算。

情形二:在fluent进行流体分析,在abaqus中进行热传导分析,两个软件交替进行计算。

Abaqus分析时从fluent导入表面传热系数和流体温度,fluent分析时从abaqus导入壁面温度。

abaqus coupling约束详解(一)

abaqus coupling约束详解(一)Abaqus Coupling 约束详解1. 背景介绍Abaqus Coupling 是一种在ABAQUS分析中使用的约束技术,用于将多个物理过程耦合在一起,并模拟复杂的多物理场行为。

本文将对Abaqus Coupling约束进行详细解释。

2. 什么是 Coupling 约束约束定义Coupling 约束是一种定义在 ABAQUS 分析中的约束,它将不同的物理过程相互联系起来。

通过约束,可以将结构分析与流体分析、温度分析等不同的物理过程耦合在一起。

Coupling 约束的作用Coupling 约束可以用于模拟多物理场行为,如力学变形、热传导、热机械耦合、电磁-机械耦合等。

它可以将不同物理过程之间的相互作用考虑在内,提供更准确和全面的仿真结果。

3. 如何定义 Coupling 约束Coupling 约束的定义是通过 ABAQUS 中定义辅助场实现的。

辅助场可以是速度场、温度场、压力场等。

下面是一些定义 Coupling 约束的关键步骤:1.定义辅助场:在 ABAQUS 中,首先需要定义辅助场。

辅助场可以通过点、面或体元素来定义,具体根据需要而定。

2.定义耦合:在辅助场定义后,需要在主场和辅助场之间定义耦合。

耦合可以是线性、非线性的。

3.定义边界条件:根据实际问题,定义主场和辅助场的边界条件。

4.定义求解步:在 ABAQUS 中定义求解步,将耦合问题加入到分析中。

5.运行分析:通过 ABAQUS 提供的求解器来运行分析,得到耦合问题的解。

4. Coupling 约束的应用Coupling 约束可以在很多领域中得到应用,如:•结构与流体耦合:模拟风洞试验、流体-结构相互作用等。

•热机械耦合:模拟冲击加载下的结构变形与温度变化。

•电磁-机械耦合:模拟电机的运动和输出功率。

5. 结论Coupling 约束是一种在 ABAQUS 分析中用于模拟多物理场行为的重要技术。

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。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

Abaqus温度场定义
1. 介绍
Abaqus是一种用于有限元分析的软件,可以对各种工程问题进行模拟和分析。


中一个重要的应用领域是温度场定义和分析。

温度场定义是指在有限元模型中定义和分配温度值,以便在后续的分析中考虑热传导、热膨胀等热学效应。

本文将介绍如何在Abaqus中定义温度场,并给出一些实际问题的例子,以帮助读
者更好地理解和应用温度场定义。

2. 温度场定义的方法
Abaqus提供了多种方法来定义温度场,包括以下几种常用的方法:
2.1. 温度载荷
在Abaqus中,可以通过直接定义温度载荷来给模型分配温度值。

温度载荷可以在
模型的表面、体积或节点上定义。

具体的方法如下:
•表面温度载荷:在模型的表面上定义一个恒定的温度值,表示该表面的温度。

可以通过选择表面和指定温度值来定义表面温度载荷。

•体积温度载荷:在模型的体积内定义一个恒定的温度值,表示该体积的温度。

可以通过选择体积和指定温度值来定义体积温度载荷。

•节点温度载荷:在模型的节点上定义一个恒定的温度值,表示该节点的温度。

可以通过选择节点和指定温度值来定义节点温度载荷。

2.2. 温度边界条件
除了温度载荷外,还可以通过定义温度边界条件来给模型分配温度值。

温度边界条件可以在模型的边界上定义,表示该边界上的温度。

具体的方法如下:
•固定温度边界条件:在模型的边界上定义一个恒定的温度值,表示该边界上的温度是固定的。

可以通过选择边界和指定温度值来定义固定温度边界条件。

•热通量边界条件:在模型的边界上定义一个恒定的热通量值,表示该边界上的热通量。

可以通过选择边界和指定热通量值来定义热通量边界条件。

2.3. 温度初始化
在进行温度场分析之前,需要对模型的初始温度进行定义。

可以通过以下两种方法来定义初始温度:
•恒定初始温度:在整个模型中定义一个恒定的温度值,表示模型的初始温度是恒定的。

•非恒定初始温度:在模型的某些区域内定义一个随时间变化的温度分布,表示模型的初始温度是非恒定的。

3. 实例分析
3.1. 热传导问题
考虑一个金属棒,两端分别固定温度为100°C和0°C。

我们希望分析金属棒中的
温度分布情况。

首先,我们需要在Abaqus中定义金属棒的几何形状和材料属性。

然后,我们可以
通过定义固定温度边界条件来给金属棒的两端分配温度值。

最后,通过进行温度场分析,可以得到金属棒中的温度分布情况。

3.2. 热膨胀问题
考虑一个混凝土结构,在高温作用下会发生热膨胀。

我们希望分析混凝土结构在高温作用下的变形情况。

首先,我们需要在Abaqus中定义混凝土结构的几何形状和材料属性。

然后,我们
可以通过定义恒定初始温度和温度载荷来给混凝土结构分配温度值。

最后,通过进行热膨胀分析,可以得到混凝土结构在高温作用下的变形情况。

4. 总结
本文介绍了在Abaqus中定义温度场的方法,并给出了两个实际问题的例子。

通过
对这些例子的分析,读者可以更好地理解和应用温度场定义。

在进行温度场定义时,需要注意选择合适的方法和边界条件,以确保得到准确和可靠的结果。

同时,还需要对模型的几何形状、材料属性和初始条件进行合理的定义。

希望本文对读者在Abaqus中进行温度场定义和分析有所帮助。

如果有任何问题,
请随时与我们联系。

相关文档
最新文档