ANSYS與ABAQUS比較之實(shí)例8---帶孔平板的熱應(yīng)力分析1

本博文是關(guān)于ANSYS與ABAQUS比較之系列博文,本例子使用ABAQUS做熱應(yīng)力分析,后面會(huì)使用ANSYS對(duì)同一個(gè)問題做熱應(yīng)力分析。

【問題描述】

一個(gè)帶孔平板結(jié)構(gòu)如下圖

002TvzhFzy75UIHIqdB03&690.png

該平板上邊沿固定,左右兩邊是滾動(dòng)支座支撐。該板的初始溫度是25度,現(xiàn)在要求當(dāng)溫度升高到150度時(shí),板中的應(yīng)力分布。

已知:材料的彈性模量是2e9pa, 泊松比是0.3,熱膨脹系數(shù)是1.35e-5/度。

【問題分析】

1. 分析類型。這是一個(gè)平面應(yīng)力問題,應(yīng)力的產(chǎn)生是因?yàn)闇囟鹊淖兓瘜?dǎo)致產(chǎn)生了熱應(yīng)變,而該熱應(yīng)變又被約束限制導(dǎo)致熱應(yīng)力的產(chǎn)生。

2. 非線性考慮。只有一個(gè)物體,不存在接觸非線性;沒有材料非線性;沒有幾何非線性。總之,這就是一個(gè)最簡(jiǎn)單的線彈性分析。

3. 幾何建模。由于該結(jié)構(gòu)左右對(duì)稱,只取一半研究。

4. 邊界條件。除了常規(guī)的位移邊界條件以外,對(duì)該板施加預(yù)定義溫度場(chǎng)25度,而在第一個(gè)分析步修改該溫度場(chǎng)的溫度為150度。

【求解過程】

1. 創(chuàng)建部件

只取一半建模,它是一個(gè)二維的可變形部件。

002TvzhFzy75UIHLBUz7f&690.png

2. 定義材料屬性

只需要定義彈性模量,泊松比及線膨脹系數(shù)。

002TvzhFzy75UII4eeM6c&690.png002TvzhFzy75UII7zih81&690.png002TvzhFzy75UIIgMXE72&690.png

3. 定義截面屬性

創(chuàng)建均質(zhì)的實(shí)體截面,并將上述材料屬性賦予給它,然后將該截面屬性賦予給前面的部件。

002TvzhFzy75UIIAgiV75&690.png

4. 裝配部件

唯一的部件,導(dǎo)入到裝配即可。

5.設(shè)置分析步

兩個(gè)分析步。

002TvzhFzy75UIIEbJOc4&690.png

新創(chuàng)建的分析步是最一般的靜力學(xué)通用分析步。

6.定義載荷和邊界條件

首先定義位移邊界條件,在初始分析步中,固定上邊,左右兩邊施加X方向的位移限制。

002TvzhFzy75UIINKDb6d&690.png

使用預(yù)定義場(chǎng)確定溫度。

002TvzhFzy75UIIRqKsc0&690.png

對(duì)整塊板施加25度的初始溫度。

002TvzhFzy75UIIOGxae0&690.png

在第一個(gè)分析步將該溫度修改為150度

002TvzhFzy75UIJkUGE64&690.png

7.劃分網(wǎng)格

使用2mm的單元尺寸劃分網(wǎng)格如下圖

002TvzhFzy75UIJq4Yca4&690.png

8.定義并提交作業(yè)

定義作業(yè)并提交

002TvzhFzy75UIJtTVUca&690.png

9.后處理

查看150度時(shí)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布

002TvzhFzy75UIJTUqz67&690.png

可見,在應(yīng)力集中處應(yīng)力最大,達(dá)到5.5Mpa左右。

來源:宋博士的博客,版權(quán)歸作者所有。

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