1.概述

通常，執行熱-應力分析是為了研究以下原因引起的應力和應變：

（1）結構中CTE 的不匹配；

（2）結構局部區域快速的溫度改變（熱沖擊）。

2.熱-應力分析類型

ABAQUS提供三種熱-應力分析類型：順序耦合的熱-應力分析、完全耦合的熱-應力分析、絕熱分析。

（1） 順序耦合的熱-應力分析

這是最常用的熱-應力分析方法。這種應力分析依賴于溫度場，但溫度場卻不依賴于應力場（應力受溫度影響，但溫度不受應力影響）。如果已知溫度，則可以直接進行指定（不需要先進行傳熱分析），或者執行兩個分析任務：首先進行傳熱分析，然后將得到的溫度讀入應力分析中。溫度解通常為位置和時間的函數，將其以預定義場的形式讀入應力分析中。

Abaqus/Standard在單元的材料點上，依據下式計算熱應變：

其中
α（θ）為熱膨脹系數，
θ 為當前溫度，
θI為初始溫度，
θ0為線膨脹系數的參考溫度。
假定線膨脹系數的參考溫度上的熱膨脹為零。如果膨脹系數不是溫度的函數，則無需考慮 θ0。
（2） 完全耦合的熱-應力分析
應力場與溫度場相互影響，完全耦合。此時只需要一個分析任務，因為溫度與應力相互依賴，因此兩者同時進行求解。
熱力耦合具有強烈的非對稱性。在Abaqus/Standard中，非對稱的耦合方程系統的求解代價非常高；而對稱的熱方程系統和對稱的力學方程系統的求解非常廉價；絕熱分析中只有力學方程系統需要求解，求解更高效。
在順序耦合分析中，單獨的分析類型可以充分利用自動時間增量步算法，以提高計算效率。 然而，在完全耦合的分析中，由于熱力相互作用使得上述方法的優勢大打折扣！
因此，完全的耦合分析只在必要時使用。相對而言，順序耦合分析或絕熱分析的計算效率更高。
（3） 絕熱分析
力學變形產生的局部熱量，由于歷時極短，可以忽略相應的熱傳導，此時可應用絕熱分析。這種分析中，所有升溫都局限于材料點處，且也只影響該點處的材料屬性。
這種分析稱為“絕熱(adiabatic)”，因為每個材料點與周圍環境似乎是完全隔熱的——所有生成的熱量都保存在生成點處。
給定的事件的發生足夠迅速，以滿足絕熱假定時，才可執行絕熱分析。可以通過下式進行判斷：

為熱量通過單元邊界傳導的近似時間。
絕熱分析中的熱應力可以考慮彈塑性材料，也可以考慮材料的率相關屬性，分析類型可以是靜態或動態的。絕熱分析輸出變量為積分點上的溫度，而不是節點上的溫度。
絕熱分析必須的材料選項為：
*ELASTIC *PLASTIC
*DENSITY *SPECIFIC HEAT *INELASTIC HEAT FRACTION
可選的材料行為包括：
*RATE DEPENDENT
*LATENT HEAT