生熱
關(guān)注創(chuàng)建者：孫一凡仿真 創(chuàng)建時(shí)間：2022-09-07
生熱的視頻教程
摩擦生熱問(wèn)題 step by step講解
本課程基于Abaqus軟件step by step講解了摩擦生熱問(wèn)題，可以讓讀者定量地意識(shí)到摩擦生熱問(wèn)題的嚴(yán)重性。通過(guò)step by step講解，讓零基礎(chǔ)和初學(xué)者對(duì)顯式熱力耦合分析有一定程度的認(rèn)識(shí)，可以使用Abaqus軟件進(jìn)行類似問(wèn)題的求解。 說(shuō)明：附件為inp文件。本課程不接受QQ答疑，視頻內(nèi)容問(wèn)題請(qǐng)?jiān)谙路搅粞裕铱吹綍?huì)及時(shí)解答！謝謝
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建模+后處理：ABAQUS基于CEL算法的熱流固耦合金屬板（JC本構(gòu)）高速摩擦生熱模型
使用ABAQUS有限元模型，利用CEL的熱力流固耦合技術(shù)模擬了，兩倍音速下部件的摩擦生熱分析，模型分為兩個(gè)分析步，首先是轉(zhuǎn)盤高速旋轉(zhuǎn)發(fā)生損傷現(xiàn)象，其次是旋轉(zhuǎn)逐漸停止階段，可用于分析材料損傷、溫度傳遞、應(yīng)力分析等。
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生熱的實(shí)例教程
在實(shí)際工程運(yùn)用中經(jīng)常會(huì)涉及到摩擦生熱的問(wèn)題，adina的例題手冊(cè)中有關(guān)于摩擦生熱的例子。即汽車剎車盤，這個(gè)例子因?yàn)槭÷粤撕芏鄡?nèi)容，導(dǎo)致初學(xué)者很難按照相應(yīng)的步驟做出了，這樣不能理解用ADINA進(jìn)行摩擦生熱熱機(jī)耦合仿真的具體步驟。
所以，在參考例題手冊(cè)的基礎(chǔ)上，把操作的步驟，按照簡(jiǎn)單的圖片格式，一步一步的整理出來(lái)都大家分享和討論。同時(shí)，結(jié)合論壇中的例子，給出了滑動(dòng)摩擦塊生熱和水輪機(jī)密封裝置的命令流，都是簡(jiǎn)化的模型，目的是讓大家用adna解決摩擦生熱的熱機(jī)耦合的步驟和方法。
摩擦生熱熱機(jī)耦合例子.rar
展開(kāi) 中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司 第705研究所, 陜西 西安, 710077
對(duì)水下燃?xì)鉁u輪機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)燃料泵柱塞油膜摩擦生熱問(wèn)題, 結(jié)合流體力學(xué)動(dòng)網(wǎng)格和滑移網(wǎng)格方法, 根據(jù)柱塞運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行用戶自定義函數(shù)編程, 考慮油液的粘溫特性建立燃料泵柱塞油膜仿真計(jì)算模型, 并給出了柱塞油膜摩擦生熱建模分析方法。根據(jù)所提出分析方法對(duì)柱塞油膜摩擦生熱進(jìn)行了仿真分析, 研究了出口壓力、壁面溫度及轉(zhuǎn)速等參數(shù)對(duì)油膜摩擦生熱引起溫度變化的影響規(guī)律。獲得如下結(jié)論: 入口壓力為0.5 MPa時(shí), 出口壓力的變化對(duì)油膜溫度上升影響較小, 且油膜頂部位置溫度上升量最大, 在轉(zhuǎn)速為2 250 r/min工況下溫度上升量可達(dá)4 K左右; 2) 在300~373 K范圍內(nèi), 壁面溫度每上升20 K, 油膜頂部溫度上升量降低約50%, 且373 K時(shí)油膜頂部溫度上升量?jī)H為300 K時(shí)的9.2%; 3) 油膜溫度上升量與轉(zhuǎn)速近似呈線性關(guān)系。
引
言
目前對(duì)柱塞油膜的研究大多以仿真方法為主[2-4], 通過(guò)求解雷諾方程得到油膜壓力分布, 而對(duì)柱塞油膜摩擦生熱引起的溫升研究較少。王智慧等[5]對(duì)柱塞油膜進(jìn)行了研究, 采用給定邊界條件, 先后求解雷諾方程和能量方程, 得到溫度分布后再修正油液黏度分布。訚耀保等[6]通過(guò)能量傳遞的方法計(jì)算油膜溫度分布, 重點(diǎn)分析了轉(zhuǎn)速、工作壓力及入口油溫等因素對(duì)油膜溫度的影響。
展開(kāi) 得到了生熱率與溫度、載荷頻率和應(yīng)變幅值的函數(shù)關(guān)系式。
利用依黏彈性理論得出的黏滯生熱率與溫度、載荷頻率和應(yīng)變幅值的函數(shù)關(guān)系式，編制了相應(yīng)的計(jì)算程序。建立了減振橡膠疲勞黏滯生熱的有限元分析方法。
通過(guò)將經(jīng)典疲勞模型中用作疲勞壽命預(yù)測(cè)指標(biāo)的最大主應(yīng)變替換為穩(wěn)態(tài)溫升，在冪律模型的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了一種方法來(lái)快速評(píng)估橡膠結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。
08
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源文件與操作步驟（沙漏試樣為例）
8.1分析流程
仿真分析主要包括三個(gè)環(huán)節(jié)：變形分析、熱源計(jì)算與熱分析。（1）在變形分析環(huán)節(jié)，對(duì)材料和減振元件施加設(shè)定的載荷歷史，采用超彈性本構(gòu)描述橡膠材料的力學(xué)行為，求解每個(gè)加載時(shí)刻有限元模型中各積分點(diǎn)的應(yīng)變狀態(tài)；（2）在熱源計(jì)算環(huán)節(jié)，對(duì)應(yīng)每一加載時(shí)刻，將變形分析中對(duì)應(yīng)的載荷頻率、應(yīng)變狀態(tài)（動(dòng)態(tài)應(yīng)變幅值）以及熱分析中得到的溫度作為輸入變量，通過(guò)自編的Fortran語(yǔ)言子程序，計(jì)算得到各積分點(diǎn)的黏滯生熱率；（3）依已知的材料參數(shù)和問(wèn)題的熱邊界條件進(jìn)行Abaqus熱分析，得出溫度分布后再將溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)返回到自編子程序，對(duì)黏滯生熱強(qiáng)度和溫度場(chǎng)進(jìn)行迭代計(jì)算，從而得出橡膠材料和減振元件各位置的溫升歷程。
展開(kāi) 分析類型：摩擦生熱分析；制動(dòng)盤熱分析。
分析平臺(tái)：AWB17
技術(shù)難點(diǎn)：結(jié)構(gòu)和熱耦合分析
完成人：技術(shù)鄰ANSYS專家
業(yè)務(wù)咨詢網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
研究對(duì)象：制動(dòng)盤（模型來(lái)自網(wǎng)友上傳）
注意點(diǎn)：熱接觸設(shè)置
另：由于參數(shù)可能設(shè)置不當(dāng)，導(dǎo)致結(jié)果不合理，請(qǐng)無(wú)視?。。。?關(guān)鍵技術(shù)分析：
此問(wèn)題屬于摩擦生熱，不能夠使用載荷傳遞法，而只能使用直接耦合法。這就是說(shuō)，只能用一個(gè)耦合單元來(lái)計(jì)算摩擦生熱問(wèn)題。
解決該問(wèn)題的基本思路如下:
(1) 使用瞬態(tài)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析系統(tǒng)
（2）在該系統(tǒng)中更改單元為solid226,它是一個(gè)耦合單元，可以完成多種耦合分析，這里使用其結(jié)構(gòu)-熱分析功能。
（3）由于使用了瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，結(jié)果中默認(rèn)是沒(méi)有溫度可以直接從界面中得到的。需要自定義結(jié)果，提取溫度。
（4）此問(wèn)題要多處使用插入命令的方式，從而可以在WORKBENCH中使用APDL的功能。
（5）瞬態(tài)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析系統(tǒng)的工程數(shù)據(jù)中，無(wú)法得到熱分析的部分參數(shù)，所以需要先創(chuàng)建一個(gè)單獨(dú)的工程數(shù)據(jù)系統(tǒng)，然后把它與瞬態(tài)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析的工程數(shù)據(jù)單元格相關(guān)聯(lián)。
可代做的業(yè)務(wù)范圍：
熱分析
熱結(jié)構(gòu)耦合分析
展開(kāi) 得到了生熱率與溫度、載荷頻率和應(yīng)變幅值的函數(shù)關(guān)系式。
利用依黏彈性理論得出的黏滯生熱率與溫度、載荷頻率和應(yīng)變幅值的函數(shù)關(guān)系式，編制了相應(yīng)的計(jì)算程序。建立了減振橡膠疲勞黏滯生熱的有限元分析方法。
通過(guò)將經(jīng)典疲勞模型中用作疲勞壽命預(yù)測(cè)指標(biāo)的最大主應(yīng)變替換為穩(wěn)態(tài)溫升，在冪律模型的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了一種方法來(lái)快速評(píng)估橡膠結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。
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源文件與操作步驟（沙漏試樣為例）
8.1分析流程
仿真分析主要包括三個(gè)環(huán)節(jié)：變形分析、熱源計(jì)算與熱分析。（1）在變形分析環(huán)節(jié)，對(duì)材料和減振元件施加設(shè)定的載荷歷史，采用超彈性本構(gòu)描述橡膠材料的力學(xué)行為，求解每個(gè)加載時(shí)刻有限元模型中各積分點(diǎn)的應(yīng)變狀態(tài)；（2）在熱源計(jì)算環(huán)節(jié)，對(duì)應(yīng)每一加載時(shí)刻，將變形分析中對(duì)應(yīng)的載荷頻率、應(yīng)變狀態(tài)（動(dòng)態(tài)應(yīng)變幅值）以及熱分析中得到的溫度作為輸入變量，通過(guò)自編的Fortran語(yǔ)言子程序，計(jì)算得到各積分點(diǎn)的黏滯生熱率；（3）依已知的材料參數(shù)和問(wèn)題的熱邊界條件進(jìn)行Abaqus熱分析，得出溫度分布后再將溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)返回到自編子程序，對(duì)黏滯生熱強(qiáng)度和溫度場(chǎng)進(jìn)行迭代計(jì)算，從而得出橡膠材料和減振元件各位置的溫升歷程。
8.2建模
abaqus/cae操作
8.3賦材料屬性
鋼：
CAE操作：
inp文件：
*Material, name=ste*Conductivity43.
展開(kāi) 
生熱的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
生熱的最新內(nèi)容
考慮熱源的瞬態(tài)熱傳導(dǎo)有限元求解器3小時(shí)前
然而在很多問(wèn)題中，熱源才是最關(guān)鍵的邊界條件，比如電發(fā)熱、化學(xué)反應(yīng)生熱。
熱源的處理
熱源是體熱，相對(duì)應(yīng)的熱流是面熱。兩者處理方式類似，都是根據(jù)單位熱功率值和幾何尺寸計(jì)算熱功率，然后加到控制方程矩陣的右側(cè)，承擔(dān)類似于結(jié)構(gòu)力學(xué)中的“載荷”的功能。
區(qū)別在于，熱源是作用在體上的，單位是W/m3，熱流是作用在面上，單位是W/m2。
3.【2025年行業(yè)最佳實(shí)踐獎(jiǎng)】張高陽(yáng) | 重慶大學(xué) 碩士研究生，電池系統(tǒng)熱失控多物理場(chǎng)建模及高溫氣體疏導(dǎo)措施研究：電池系統(tǒng)熱失控多物理場(chǎng)建模及高溫氣體的產(chǎn)生機(jī)理和疏導(dǎo)措施都是電池?zé)岚踩臒狳c(diǎn)和難點(diǎn)。本文通過(guò)機(jī)理研究，UDF實(shí)施，對(duì)電池?zé)岚踩浅Ｓ袃r(jià)值。
德國(guó)Optris PI 05M是一款專為非接觸式測(cè)量超高溫目標(biāo)而設(shè)計(jì)的精密紅外熱像儀。它在0.50–0.54 μm的超短波長(zhǎng)紅外范圍內(nèi)工作，具備900°C至2450°C的寬廣連續(xù)測(cè)量范圍。這款熱像儀尤其適用于熔融金屬、超高溫材料的溫度分析，以及近紅外（NIR）和二氧化碳（CO2）激光加工等苛刻應(yīng)用。
德國(guó)Optris紅外熱像儀生產(chǎn)廠家：https://www.shphgd.com
這是評(píng)估產(chǎn)品動(dòng)態(tài)剛度、振動(dòng)傳遞與生熱潛力的關(guān)鍵。
測(cè)試內(nèi)容：測(cè)量?jī)?chǔ)能模量（E'）、損耗模量（E''） 及損耗因子（tanδ） 隨頻率、溫度與應(yīng)變的變化譜圖。
儲(chǔ)能模量、損耗模量、損耗因子隨溫度變化實(shí)測(cè)曲線
工程意義：儲(chǔ)能模量決定部件的動(dòng)態(tài)剛度與支撐性；損耗因子則直接關(guān)聯(lián)振動(dòng)能量的耗散能力與滾動(dòng)阻力/生熱。
這些數(shù)據(jù)用于擬合Mullins模型參數(shù)，對(duì)模擬產(chǎn)品初次裝配剛度衰減、過(guò)載性能變化及準(zhǔn)確生熱分析不可或缺。
從數(shù)據(jù)到模型
專業(yè)的參數(shù)擬合服務(wù)
02
PART
獲取精確的測(cè)試數(shù)據(jù)只是第一步。我們憑借深厚的材料力學(xué)背景與仿真經(jīng)驗(yàn)，提供專業(yè)的參數(shù)擬合服務(wù)，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可直接用于仿真的高精度材料本構(gòu)模型。
橡膠疲勞仿真中的三大挑戰(zhàn)與解決思路1個(gè)月前
分析框架構(gòu)建：
需要建立熱-力-環(huán)境多物理場(chǎng)耦合分析框架，建立考慮熱老化效應(yīng)的材料模型，定義材料的自生熱屬性以及和老化作用相關(guān)的材料屬性。這需要同時(shí)跟蹤結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)溫度場(chǎng)，以及材料性能隨溫度和時(shí)間的變化規(guī)律，以準(zhǔn)確評(píng)估熱效應(yīng)對(duì)疲勞壽命的影響。
疲勞裂紋擴(kuò)展測(cè)試示意圖
粘彈性、粘滯生熱與熱力學(xué)屬性
表征材料對(duì)時(shí)間、頻率和溫度的依賴性，對(duì)于預(yù)測(cè)動(dòng)態(tài)工況下的性能與生熱至關(guān)重要。
核心測(cè)試
動(dòng)態(tài)彈性模量/損耗因子測(cè)試、蠕變/應(yīng)力松弛測(cè)試、粘彈性疲勞測(cè)試、粘滯生熱與熱傳導(dǎo)性能測(cè)試。
4、案例--氣力輸運(yùn)過(guò)程模擬
5、案例--流化床模擬
6、案例--機(jī)翼液滴收集模擬
7、案例--攪拌器內(nèi)流場(chǎng)模擬
8、PBM模型基礎(chǔ)理論
9、案例--氣泡匯聚與破碎
時(shí)間：2月26日，9:00-11:00
合作伙伴：上海恒士達(dá)科技有限公司
地點(diǎn)：線上
費(fèi)用：免費(fèi)
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2月26日 | PCBA電熱耦合仿真
簡(jiǎn)介：熱隨電生
Moldex3D仿真分析之塑件冷卻時(shí)間理論計(jì)算3個(gè)月前
圖三 MHC設(shè)計(jì)估算器的?塑件冷卻時(shí)間?中，可以直接導(dǎo)入材料庫(kù)數(shù)據(jù)
圖四 MHC估算器能繪制：(1)不同厚度塑件的冷卻時(shí)間評(píng)估與(2)達(dá)冷卻時(shí)間時(shí)的溫度分布
澆口剪切率理論計(jì)算
塑料在充填過(guò)程中會(huì)發(fā)生剪切生熱，過(guò)大的剪切率會(huì)導(dǎo)致塑料異常高溫，進(jìn)一步發(fā)生裂解或黃化現(xiàn)象。澆口的橫截面通常是整個(gè)零件最小的區(qū)域，使該處常伴隨著最大剪切率。
ANSYS的熱分析模塊如何選擇使用，太多了，不知道怎么選4個(gè)月前
熱電耦合模塊
o 基于 ANSYS Multiphysics 單元，同時(shí)求解電場(chǎng)（電勢(shì)）和溫度場(chǎng)（溫度）自由度，適合低頻率、大電流的焦耳生熱問(wèn)題。
o 高頻電磁損耗（如渦流）建議結(jié)合 Maxwell 與熱模塊聯(lián)合仿真。
5. 熱 - 結(jié)構(gòu)耦合
o 單向耦合：熱→結(jié)構(gòu)（溫度→應(yīng)力），適合熱變形主導(dǎo)、結(jié)構(gòu)變形對(duì)溫度影響小的場(chǎng)景（如管道熱膨脹）。
