Abaqus在熱分析中的應用【轉】

    Abaqus作為目前最通用的求解器,其在熱分析方面有著很強大的模擬功能與求解能力。Abaqus不僅可以進行熱傳導分析,而且還可以進行溫度場與其它場的耦合分析,其提供了以下幾種分析類型,來進行熱分析:

1.Heat transfer(熱傳導)

2.Coupled temp-displacement(熱-結構耦合分析)

3.Coupled thermal-electric(熱-電耦合分析)

4.Coupled thermal-electrical-structural(熱-電-結構耦合分析)

① 熱傳導分析

針對熱分析,材料和單元的準確定義尤為重要,Abaqus專門提供了用于此分析的單元(DC3D8);在材料定義方面Abaqus提供了傳導率(Conductivity)、比熱容(Specific Heat)、密度(Density)等,另外,對某些特殊效應還可以采用下述材料屬性:內部熱源生成(Internal heat generation) (Abaqus/Standard only)、用戶自定義本構響應 (Abaqus/Standard only)。不僅如此,Abaqus提供了隨溫度場和場變量變化的傳導率(Conductivity)、比熱容(Specific Heat)、密度(Density)、彈性模量(EX)、泊松比等參數的定義。

針對熱分析類型,Abaqus提供了穩態分析、瞬態分析、非線性分析。

熱載荷及邊界條件,Abaqus提供了多種形式的溫度指定、熱通量的指定、對流邊界條件的設定、向周圍環境輻射的定義、以及自然邊界條件與初始條件的設置。

對于熱分析中的接觸問題,Abaqus提供了熱“接觸”的方式,通過界面傳熱、熱相互作用、間隙傳熱、間隙輻射等方式來模擬熱在接觸位置的傳遞情況。

② 熱耦合分析

熱-應力耦合分析是熱分析中比不可少的部分,Abaqus提供了兩種熱-應力耦合分析的方法,順序耦合分析與完全耦合分析,順序耦合分析是先進行熱傳導分析,在用熱傳導分析的結果來進行熱應力分析,其中假設溫度可導致熱應力,但應力對溫度沒有響應。完全耦合分析是考慮了兩者之間的相互響應。在熱耦合分析中,Abaqus提供了針對不同類型的熱耦合分析專門的耦合單元,并且面前熱傳導分析中材料、載荷、邊界等的定義在耦合分析中均適用。

③ Abauqs踏面制動熱分析

利用Abaqus的Coupled temp-displacement(熱-結構耦合分析)分析步進行的完全耦合熱分析。

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