溫度載荷的案例
ansa-abaqus模板下溫度場(chǎng)載荷時(shí)的顯示應(yīng)用
下面就介紹下ansa-abaqus模板下在溫度場(chǎng)載荷時(shí)的顯示應(yīng)用。
二. 溫度場(chǎng)載荷時(shí)的顯示應(yīng)用
? 在DECK面板abaqus模板下INIT.CONDIT組選擇設(shè)置溫度場(chǎng)載荷。
? 任意選擇2組相近的單元節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置好載荷的默認(rèn)顯示效果如下圖：
? 注意打開下面的圖示設(shè)置：
? 打開F11設(shè)置窗口并切換到第三個(gè)標(biāo)簽頁。修改下圖圖中所示位置的設(shè)置：按照最大最小顯示的限值并選擇插入顯示的梯度（平均法）。點(diǎn)擊Apply：
? 設(shè)置好的溫度場(chǎng)載荷梯度顯示圖如下：
三，總結(jié)：
這種不同于普通的ENT、PID以及MID等的顯示方式帶給我們更多有用的選擇。更多顯示可嘗試以下圖示內(nèi)容：
ansa-abaqus模板下在溫度場(chǎng)載荷時(shí)的顯示應(yīng)用.pdf
展開 關(guān)于ANSYS靜力分析中的溫度載荷
一個(gè)真實(shí)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化模型，已知溫度場(chǎng)分布，但溫度載荷直接加載上后，結(jié)構(gòu)的應(yīng)力超級(jí)大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出材料的許用應(yīng)力。
請(qǐng)問：熱應(yīng)力過大的原因可能有哪些？
溫度加載時(shí)，邊界條件的設(shè)置需要注意什么？可以兩端都完全約束嗎？如何設(shè)置？
Simsolid-雙金屬?gòu)?fù)合管溫度和壓力載荷分析
雙金屬?gòu)?fù)合管溫度和壓力載荷分析
1. 概述
雙金屬?gòu)?fù)合管在化工或試驗(yàn)設(shè)備里是常見的配件，通常承受溫度和內(nèi)壓力的雙重載荷。本案例基于Simsolid分析了一段100mm長(zhǎng)銅、鋼復(fù)合管，模型如圖1所示，里面的為銅管，外層為鋼管。
與Abaqus分析結(jié)果比較：
軟件
最大位移
最大應(yīng)力
Simsolid
0.034mm
628.1MP
Abaqus
0.034mm
457.7MPa
Simsolid-雙金屬?gòu)?fù)合管溫度和壓力載荷分析.pdf
3. 體驗(yàn)感受
雖然目前Simsolid能做到的分析類型和提供的材料本構(gòu)有限制，但作為面向設(shè)計(jì)初級(jí)階段的設(shè)計(jì)工程師結(jié)構(gòu)分析應(yīng)用軟件，確實(shí)具有很大的優(yōu)越性，軟件界面簡(jiǎn)單明了，大大節(jié)省了前處理時(shí)間，且上手快；求解效率更是提現(xiàn)了最大的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于大模型的分析，效率極高。后續(xù)再了解下求解器是如何實(shí)現(xiàn)的。
展開 剪切載荷下溫度和應(yīng)變率對(duì)CF/PEEK復(fù)合材料強(qiáng)化行為的影響
文章中圖表及數(shù)據(jù)載自：姚晨熙，齊振超，陳文亮，等．剪切載荷下溫度和應(yīng)變率對(duì)碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料強(qiáng)化行為的影響 [J].復(fù)合材料學(xué)報(bào), 2021, 38.
詳解Icepak和Mechanical的耦合設(shè)置及數(shù)據(jù)傳遞
本文采用有較大差異的幾何模型來測(cè)試Icepak和Mechanical兩個(gè)軟件之間載荷傳遞的功能。在Icepak中對(duì)上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱流場(chǎng)分析，并將溫度載荷傳遞到Mechanical中進(jìn)行熱應(yīng)力分析，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)軟件之間的單向耦合。
一、耦合過程操作
1）在Workbench中鼠標(biāo)拖拽完成數(shù)據(jù)傳遞功能的設(shè)置。
2）在Icepak中進(jìn)行溫度場(chǎng)分析，結(jié)果如下：
3）創(chuàng)建Icepak和Mechanical之間的聯(lián)系，其中Icepak中不需要進(jìn)行任何附加設(shè)置，只需建立連線即可。
4）雙擊左圖菜單中的Model，進(jìn)入Mechanical的前處理模塊。其中網(wǎng)格劃分、材料定義均與靜力學(xué)分析操作步驟一樣，無特殊分析設(shè)置。
5）對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
6）進(jìn)行從Icepak導(dǎo)入溫度載荷的設(shè)置。
7）設(shè)置完成后，開始進(jìn)行溫度載荷導(dǎo)入。鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊Imported Load (Solution) ，在菜單中選擇Import Load，開始溫度載荷導(dǎo)入。
8）載荷導(dǎo)入時(shí)間與網(wǎng)格數(shù)量、機(jī)器配置有關(guān)，一般只需幾分鐘。
二、載荷傳遞精度說明
溫度載荷傳遞不但要關(guān)注載荷傳遞的便捷性，更重要的是載荷傳遞的精度。以下是從Icepak到Mechanical溫度載荷傳遞的結(jié)果。
由此可見， Icepak和Mechanical載荷傳遞精度非常高，誤差幾乎為零。
展開 Zemax案例 | 基于Zemax的安防鏡頭無熱化設(shè)計(jì)
通過Zemax模擬溫度載荷下的鏡頭離焦量，輸出調(diào)制傳遞函數(shù)（MTF）曲線（如圖3所示），直觀評(píng)價(jià)成像質(zhì)量。</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/6a19ba8064c24232b7a0d73fca862239"></p><p class="ql-align-center">圖3 溫度載荷下鏡頭離焦MTF曲線：（a）80℃時(shí)鏡頭離焦MTF曲線；（b）?40℃時(shí)鏡頭離焦MTF曲線</p><p><strong>Zemax驅(qū)動(dòng)的熱離焦補(bǔ)償實(shí)踐</strong></p><p>基于仿真分析，團(tuán)隊(duì)鎖定熱離焦核心誘因：高溫下第7枚塑膠鏡片與后鏡框熱膨脹系數(shù)差異過大，引發(fā)徑向擠壓應(yīng)力；低溫下后鏡框軸向熱膨脹系數(shù)不足，導(dǎo)致像面偏移。針對(duì)該問題，通過更換后鏡框材料（由PC+30%GF改為PC+10%GF）優(yōu)化熱膨脹特性，再次通過“<strong>Ansys-Zemax</strong>”協(xié)同仿真驗(yàn)證效果。</p><p><strong>（1）優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能提升</strong></p><p>優(yōu)化后Ansys仿真結(jié)果顯示（如圖6所示）：第7枚鏡片的徑向應(yīng)力由3.86MPa降至0.046MPa，降幅達(dá)98%；后鏡框軸向補(bǔ)償量由0.0008mm提升至0.028mm，顯著緩解了溫度載荷下的結(jié)構(gòu)變形影響。</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/2a2773eeb4034e4b9831974ba9919ace"></p><p class="ql-align-center">圖4 優(yōu)化前后結(jié)果對(duì)比云圖。
展開 如何在壓力容器上施加溫度梯度？
一臺(tái)設(shè)備，其存在溫度梯度。那么，這種情況下我們?cè)撊绾问┘?em>溫度載荷呢？
解決此類問題有兩種方式，我們一個(gè)一個(gè)來講：
第一種：使用WB的Function功能施加
如果我們的溫度可以用某個(gè)沿幾何形狀變化的連續(xù)的某一函數(shù)來表示那就最好不過啦~因?yàn)榇藭r(shí)我們可以使用Function，定義一個(gè)連續(xù)函數(shù)表達(dá)溫度的變化。比如說，小編在下面這截塔上施加了Magnitiude=0.05*y這樣一個(gè)函數(shù)。
假如我們的溫度載荷是分段的怎么辦？
從分段位置把我們的塔砍成兩段，分別對(duì)上下兩部分施加溫度載荷就好啦~
第二種：使用Tablur施加
除卻上一種方法，我們還有一種想怎么加就怎么加的“笨辦法”，即使用Tablur來施加載荷。由于在Tablur的數(shù)據(jù)表中數(shù)據(jù)是離散的，只要控制好變量和數(shù)值的關(guān)系就好了。比如說下面這位，上半段溫度是變化的，下半段是一常數(shù)。
總結(jié)一下，其實(shí)不只是溫度載荷，F(xiàn)unction和Tablur中方法在施加隨時(shí)間、位置變化的載荷時(shí)都十分好用。如果變量和載荷呈某種函數(shù)關(guān)系，那么可以首選Function功能。Tablur雖存在事先編輯數(shù)據(jù)表增加工作量的問題，但在處理分段函數(shù)或其他離散數(shù)據(jù)方面也是非常好用的。
展開 電機(jī)機(jī)座和法蘭盤的結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度校核
圖5-2 有限元模型
5載荷定義
為了有效模擬螺栓固定約束，在法蘭盤的端部和四個(gè)螺栓孔處施加無摩擦支撐約束如圖5-2。在距法蘭盤安裝端面270mm重心點(diǎn)處施加600N遠(yuǎn)程載荷，以考慮自重效應(yīng)；在電機(jī)座內(nèi)腔面上施加1.2e5 N·mm扭矩；給整體結(jié)構(gòu)賦予80C的溫度載荷，載荷施加如圖5-3。
6 計(jì)算結(jié)果
通過分析可知：最大等效應(yīng)力在螺栓孔附近，最大應(yīng)力值為250.44MPa大于材料HT200的屈服極限，結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生破壞。
7 多工況計(jì)算
為了弄清結(jié)構(gòu)載荷和溫度載荷分別對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)的貢獻(xiàn)，現(xiàn)分開考慮。在Workbench中只需插入兩個(gè)靜力分析模塊，在Modal及以上部分進(jìn)行關(guān)聯(lián)，然后定義只包含結(jié)構(gòu)和只包含溫度載荷兩種工況進(jìn)行計(jì)算。其關(guān)聯(lián)圖如圖5-8所示。
圖5-8 多工況關(guān)聯(lián)圖
計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)如下表所示
表5-2 多工況結(jié)果統(tǒng)計(jì)表
可見溫度載荷是引起結(jié)構(gòu)失效的主要因數(shù)，應(yīng)做好散熱處理，控制溫度范圍。
本帖內(nèi)容轉(zhuǎn)自
http://www.fangzhenxiuxiu.com/html/post/post_detail_44459.html?id=44459
展開 18cc渦旋壓縮機(jī)動(dòng)渦旋盤的熱應(yīng)力分析
圖4 動(dòng)渦旋盤受力圖
1.3.1 載荷計(jì)算
渦旋空壓機(jī)開始排氣時(shí)的渦旋盤內(nèi)外壁面產(chǎn)生最大壓力差，導(dǎo)致渦旋齒變形最大，故選取這一時(shí)刻進(jìn)行工況計(jì)算，其壓縮腔容積如圖5所示，其運(yùn)行工況參數(shù)如表3所示。
表3 壓縮機(jī)運(yùn)行工況參數(shù)
圖5 壓縮腔容積
假設(shè)壓縮運(yùn)行過程是絕熱且任意壓縮腔內(nèi)氣體的狀態(tài)參數(shù)相同，此時(shí)壓縮腔內(nèi)各容積可由式（1）計(jì)算得到：
式中，Ps為吸氣壓力；Pi為各壓縮腔的壓力值；k為制冷劑R134a的等熵指數(shù)，取1.19；Vc為吸氣腔的容積；Vi為第i個(gè)壓縮腔的容積；θ為動(dòng)渦旋盤轉(zhuǎn)角；θs為排氣時(shí)刻主軸轉(zhuǎn)角。壓縮腔內(nèi)體積變化的公式如式（2）：
1.3.2 約束條件
考慮動(dòng)渦盤的幾何運(yùn)動(dòng)規(guī)律，施加以下位移約束：（1）動(dòng)渦旋盤軸承孔頂部斷面Z方向自由度為零；（2）動(dòng)渦旋盤軸承孔內(nèi)側(cè)壁面X、Y方向的自由度為零；（3）端板內(nèi)側(cè)壁面Z方向自由度為零。將上述位移約束條件作用于動(dòng)渦盤有限元模型表面，軟件會(huì)自動(dòng)將其轉(zhuǎn)換到各相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上。
2 仿真結(jié)果分析與討論
2.1 溫度載荷下的應(yīng)力變形分析
為了模擬動(dòng)渦盤在實(shí)際運(yùn)行工作過程中的溫度分布，沿渦盤中心半徑方向施加呈線性減小的溫度場(chǎng)，將溫度載荷施加到動(dòng)渦盤的壁面上，同時(shí)設(shè)置環(huán)境參考溫度為25℃，進(jìn)行載荷施加計(jì)算求解后其溫度場(chǎng)分布如圖6所示。隨著動(dòng)渦旋盤轉(zhuǎn)動(dòng)，R134a制冷劑被壓縮，中心腔溫度最高，動(dòng)渦旋齒的溫度分布與制冷劑的溫度分布呈現(xiàn)相同的規(guī)律。因此，在超過70℃的溫差載荷下，僅在溫度載荷條件下，動(dòng)渦旋齒的熱變形如圖7所示。由于處于動(dòng)渦旋盤中心的排氣溫度高達(dá)105℃，因此渦旋齒頭頂部處產(chǎn)生最大的溫度載荷和熱應(yīng)力變形，變形量隨著展開角的增大呈減小趨勢(shì)。
展開 基于PERA SIM的泵蓋熱結(jié)構(gòu)耦合仿真分析
3.4施加載荷與邊界條件
泵蓋與箱體的配合面為溫度載荷邊界，其溫度值為60攝氏度。泵蓋內(nèi)腔為溫度載荷邊界，其溫度值為90攝氏度。泵蓋整個(gè)外表面為對(duì)流換熱的邊界條件，其對(duì)流換熱系數(shù)為5.0e-6W/mm2℃，環(huán)境參考溫度為20攝氏度。具體如下圖所示：
圖3 泵蓋與箱體的配合面溫度載荷
圖4 泵蓋內(nèi)腔溫度載荷
圖5 泵蓋外表面對(duì)流換熱邊界
設(shè)置泵蓋與箱體的配合面為固定支撐，泵蓋內(nèi)部腔體壓力載荷為10MPa，泵蓋凸起的圓孔處，為集中力載荷，F(xiàn)X=1000N，F(xiàn)Y=0N，F(xiàn)Z=1500N。具體如下圖所示：
圖6 泵蓋外表面對(duì)流換熱邊界
圖7 泵蓋內(nèi)腔表面壓力載荷
圖8 泵蓋凸起孔集中力載荷
4.計(jì)算結(jié)果分析
4.1 計(jì)算分析設(shè)置
對(duì)于泵蓋的熱結(jié)構(gòu)耦合仿真分析，需建立穩(wěn)態(tài)熱仿真分析類型和熱結(jié)構(gòu)耦合仿真分析類型，并需首先計(jì)算泵蓋穩(wěn)態(tài)熱工況，然后才能計(jì)算其熱結(jié)構(gòu)耦合仿真分析。本次分析中，對(duì)于其他分析設(shè)置，均采用默認(rèn)設(shè)置。最后提交作業(yè)進(jìn)行計(jì)算即可。
4.2 泵蓋熱結(jié)構(gòu)耦合仿真計(jì)算結(jié)果
計(jì)算完成后，通過在相應(yīng)的作業(yè)上右鍵點(diǎn)擊加載結(jié)果，即可進(jìn)入到結(jié)果后處理模塊。具體結(jié)果如下圖所示：
圖9 泵蓋溫度場(chǎng)結(jié)果
圖10 泵蓋溫度場(chǎng)切面結(jié)果
圖11 泵蓋熱變形結(jié)果
圖12 泵蓋等效熱應(yīng)力結(jié)果
從以上的分析結(jié)果可以得到，泵蓋的溫度分布結(jié)果，最大熱變形為0.292mm，最大等效熱應(yīng)力為240.943MPa。
展開 從入門到精通 | LS-DYNA案例學(xué)習(xí)系列Ⅱ
今天我們繼續(xù)帶來六個(gè)經(jīng)典案例學(xué)習(xí)視頻，希望能幫助用戶更好的運(yùn)用LS-DYNA，私信回復(fù)關(guān)鍵詞可獲取相關(guān)模型：
使用LS-DYNA EFG方法模擬結(jié)構(gòu)大變形
使用LS-DYNA對(duì)結(jié)構(gòu)體施加溫度載荷
使用LS-DYNA進(jìn)行剛性體與柔性體相互轉(zhuǎn)化
LS-DYNA EM直流電動(dòng)機(jī)案例分析
LS-DYNA TEAM13問題
LS-DYNA EM電壓驅(qū)動(dòng)案例分析
案例展示
案例7：使用LS-DYNA EFG方法模擬結(jié)構(gòu)大變形
模型說明：學(xué)習(xí)如何在LS-DYNA中，使用EFG技術(shù)模擬結(jié)構(gòu)大變形問題。模型中各個(gè)part采用彈塑性材料。模型的一端固定，另外一端使用鋼性墻沿軸向壓縮。Part的section采用關(guān)鍵字*SECTION_SHELL_EFG定義，ELFORM采用41。
完整展示：使用LS-DYNA EFG方法模擬結(jié)構(gòu)大變形??
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案例8：使用LS-DYNA對(duì)結(jié)構(gòu)體施加溫度載荷
模型說明：模型中間的SOLID part是與溫度無關(guān)的彈性材料，外部的shell單元定義與溫度相關(guān)的彈塑性材料。使用*LOAD_THERMAL_VARIABLE 對(duì)整個(gè)模型施加溫度載荷。
完整展示：使用LS-DYNA對(duì)結(jié)構(gòu)體施加溫度載荷??
私信回復(fù) “Thermal” 即可獲取模型！
展開 
Hypermesh中 Freehand&Shapes命令簡(jiǎn)介
一個(gè)是造型設(shè)計(jì)，座椅與人體網(wǎng)格的造型修正；第二個(gè)是通過shapes對(duì)預(yù)加載荷的處理。
1、根據(jù)假人對(duì)座椅造型（HM-3520）
只需要采用sculpting來修正就可以了，具體操作如下：
2、Using Shapes to Interpolate Loads（HM-3640）
Shapes 是造型功能最強(qiáng)的一個(gè)類型。 載荷可以轉(zhuǎn)化為 shapes 和 vice versa。 放置 shapes 時(shí)，它們的作用對(duì)象：體積與初始體積等效，位置是新的。我們認(rèn)為， shapes 可用于在網(wǎng)格上插入載荷，在網(wǎng)格的邊界上施加載荷。此練習(xí)中，通過立方體（六面體單元）給出各個(gè)點(diǎn)的溫度分布。然后采用 shapes 給立方體中的管插入溫度載荷。
溫度載荷已經(jīng)轉(zhuǎn)化為了形式向量（ shape vectors）：
Shape 轉(zhuǎn)化成了溫度載荷：
結(jié)果：
展開 斜齒圓柱齒輪載荷分布及熱彈流溫度場(chǎng)分析
接觸區(qū)的三維溫度場(chǎng)如圖10所示，(a)為三維溫度場(chǎng)分布，(b)為中心油層和界面溫度分布，可見油膜中層溫度遠(yuǎn)大于界面溫度，油膜中層溫度分布與壓力分布趨勢(shì)相同，在壓力最大處取得最大值，而界面溫度則略有不同，溫度一直升高在出口附近略有下降，取其最大值作為最高溫度，其與本體溫度之差為該點(diǎn)閃溫。
Figure 9.The thickness and pressure of the oil film
圖9.斜齒輪油膜厚度和壓力分布
Figure 10.The temperature fields of the oil film
圖10.斜齒輪油膜溫度場(chǎng)分布
3.2.3.熱彈流閃溫與Blok 閃溫的比較
閃溫是引起齒輪熱膠合破壞的主要原因，齒面高溫致使油膜破裂，兩齒面直接接觸，摩擦系數(shù)增大，從而導(dǎo)致更高溫度，使齒面撕裂，引起齒輪熱膠合破壞。Blok 根據(jù)摩擦理論推導(dǎo)了齒面接觸閃溫公式，如式(19)。
式中，f=0.06為摩擦系數(shù)，w為單位線載荷，λi,ρi,ci,ui為輪齒熱傳導(dǎo)系數(shù)、密度、比熱容和切向滑動(dòng)速度，其中1、2 分別表示主從動(dòng)輪，b0為赫茲接觸半寬。
圖11為特征坐標(biāo)下的熱彈流閃溫和Blok 閃溫的比較，兩者分布趨勢(shì)基本相同，在主動(dòng)輪齒根和齒廓節(jié)點(diǎn)附件，熱彈流閃溫大于Blok 閃溫，而在齒頂附近，熱彈流閃溫小于Blok 閃溫。
展開 基于ANSYS的某焊接件兩焊縫在順序焊接過程中的分析（生死單元應(yīng)用案例）
定義溫度偏移量
!第一步：穩(wěn)態(tài)分析
EKILL,ALL ! 殺死左焊縫單元
ALLSEL,ALL
/SOLU
ANTYPE,TRANS ! 定義瞬態(tài)分析類型
TIMINT,OFF ! 關(guān)閉時(shí)間積分
ESEL,S,MAT,,1
NSLE ! 選擇右焊縫節(jié)點(diǎn)
D,ALL,TEMP,3000 ! 施加右焊縫初始溫度載荷
NSEL,INVE ! 選擇其它節(jié)點(diǎn)
D,ALL,TEMP,70 ! 施加初始溫度載荷
TIME,1 ! 定義求解時(shí)間
KBC,0 ! 設(shè)置為斜坡載荷
ALLSEL,ALL
SOLVE ! 求解
!第二步：右側(cè)焊縫相變分析（1到100秒)
DDELE,ALL,TEMP ! 刪除溫度載荷
TIMINT,ON !
展開 基于optistruct熱應(yīng)力分析案例-01 ￥15
本案例主要是基于optistruct對(duì)充電寶進(jìn)行簡(jiǎn)單的熱應(yīng)力分析，涉及到的主要知識(shí)點(diǎn)：非線性材料的建立、殼體與電芯的綁定約束創(chuàng)建、溫度載荷的創(chuàng)建、材料熱膨脹系數(shù)創(chuàng)建、熱分析步的創(chuàng)建等。
約束：約束充電寶的底部；
載荷：對(duì)電芯施加100攝氏度的溫度載荷。
分析結(jié)果（考慮材料非線性）：
分析結(jié)果（不考慮材料非線性）：
結(jié)論：
1、是否考慮材料非線性對(duì)于分析結(jié)果影響較大，考慮材料非線性結(jié)果會(huì)相對(duì)偏小，因此對(duì)于材料特性越接近材料的真實(shí)材料曲線其仿真結(jié)果與實(shí)際越接近；
2、底部、頂部與側(cè)面接觸部分應(yīng)力較大，這些區(qū)域容易發(fā)生失效破壞，在設(shè)計(jì)在過程中要重點(diǎn)關(guān)注。
本案例目的在于學(xué)習(xí)如何在optistruct中做簡(jiǎn)單的熱應(yīng)力分析，具體操作及模型文件見收費(fèi)內(nèi)容部分，凡購(gòu)買本案例的朋友仿真操作實(shí)現(xiàn)中有什么問題可私信。
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