abaqus 單元生熱的案例
巧用單元提高Abaqus計(jì)算效率：帶扭曲的軸對(duì)稱單元-橡膠阻尼器內(nèi)摩擦生熱分析 ￥49.99
Abaqus有非常豐富的單元庫(kù)，其中就有軸對(duì)稱單元，比如CAX4（I/R/H/T），當(dāng)一個(gè)回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)具有某種載荷對(duì)稱性時(shí)，可以用它將三維模型縮減為軸對(duì)稱模型來(lái)分析，能減少大量的內(nèi)存和分析時(shí)間，而同樣的模型規(guī)模，3D實(shí)體單元要更耗費(fèi)計(jì)算資源。
那么，回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)受到側(cè)向彎曲或軸向扭轉(zhuǎn)的載荷時(shí)，有沒(méi)有類似的單元可以用呢？
橡膠阻尼器的內(nèi)摩擦生熱分析-節(jié)點(diǎn)溫度云圖
比如，假設(shè)上圖中的阻尼器不再是長(zhǎng)方體，而是回轉(zhuǎn)體，且發(fā)生軸向扭曲變形，那么能不能用軸對(duì)稱單元來(lái)建模呢？
答案是可以的，在Abaqus的軸對(duì)稱單元系里還有一種可考慮Twist的單元，即帶字母G標(biāo)識(shí)的那種類型，能夠在分析時(shí)充分考慮回轉(zhuǎn)體的整體扭轉(zhuǎn)變形。
首先，我們可以在part模塊使用Axisymmetric建立環(huán)形塊狀阻尼器的回轉(zhuǎn)截面；然后在mesh模塊劃分好四邊形網(wǎng)格；最后，定義單元類型為CGAX4T，即帶扭曲的4節(jié)點(diǎn)軸對(duì)稱位移-溫度耦合單元。
這里的橡膠阻尼器材料本構(gòu)采用的是超彈性模型，應(yīng)變能描述形式為Neo Hooke，再結(jié)合時(shí)域黏彈性Prony參數(shù)與非彈性變形能耗散比，來(lái)計(jì)算阻尼器周期性扭轉(zhuǎn)過(guò)程中的材料內(nèi)摩擦生熱。
阻尼器上、下兩個(gè)端面的節(jié)點(diǎn)分別使用位于回轉(zhuǎn)軸上的兩個(gè)參考點(diǎn)來(lái)耦合，固定下端面參考點(diǎn)，并在上端面參考點(diǎn)施加軸向的周期性扭角位移。
阻尼器的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與網(wǎng)格-單元
雖然建模時(shí)只考慮了回轉(zhuǎn)截面，但是帶扭曲的軸對(duì)稱單元可以將回轉(zhuǎn)體發(fā)生扭轉(zhuǎn)時(shí)的整體結(jié)構(gòu)響應(yīng)考慮在內(nèi)，這是因?yàn)檫@種單元多了一個(gè)扭轉(zhuǎn)自由度5，拿本例中的位移-溫度耦合單元CGAX4T來(lái)說(shuō)，該單元的節(jié)點(diǎn)具有1、2、5和11四個(gè)自由度。
展開(kāi) 利用生死單元采用生熱率模擬焊接溫度場(chǎng)
獲取單元號(hào)碼
*DO,I,1,EMAX
*IF,ESEL(I),EQ,1,THEN
*SET,II,II+1
*SET,ANEO(II),I
*ENDIF
*ENDDO
*DO,I,1,AEMAX !獲取單元的Z坐標(biāo)
*GET,ANEZ(I),ELEM,ANEO(I),CENT,Z
*ENDDO
TUNIF,25, !設(shè)置開(kāi)始溫度
*DO,I,1,AEMAX !殺死單元
EKILL,ANEO(I)
*ENDDO
alls
esel,s,live
eplot
alls
!調(diào)用宏文件PAR_FUNCT，輸入?yún)?shù)，以下代表宏文件
Z0=-len !焊縫長(zhǎng)度，z的負(fù)方向
V=0.00277 !焊接速度
R0=0.1/60 !焊縫長(zhǎng)分成60份
MU=0.6 !效率
U=22 !焊接電壓
EI=160 !焊接電流
T=0 !焊接起始時(shí)間點(diǎn)
DT=len/60/V !載荷步時(shí)間，每份焊接時(shí)間
GENQ=U*EI*MU/7.2E-8 !定義生熱率 ？？
LUMPM,0 !輸出結(jié)果文件
OUTRES,ALL,ALL
!調(diào)用宏文件，激活單元、施加載荷
*DO,I,1,60 !在60份里面循環(huán)
*SET,T,T+DT
!
展開(kāi) abaqus橡膠熱仿真：減振橡膠疲勞黏滯生熱的仿真分析-源文件與子程序詳解
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。
展開(kāi) ABAQUS案例-摩擦生熱及熱力耦合分析 ￥4
密封圈與金屬物件的摩擦生熱是工程中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，由于橡膠導(dǎo)熱性差，摩擦產(chǎn)熱會(huì)累積在密封圈內(nèi)部而傳不出去，使得溫度升高，對(duì)密封圈的密封性能和使用壽命都產(chǎn)生嚴(yán)重影響。本實(shí)例（附件為inp文件）為利用熱傳學(xué)原理及超彈性理論，采用ABAQUS軟件進(jìn)行的密封圈多物理場(chǎng)分析。
abaqus梁單元的熱分析？
各位大佬，請(qǐng)問(wèn)abaqus里三維梁單元無(wú)法進(jìn)行heat transfer分析嗎，在mesh類型里，選擇heat transfer后單元類型的后面沒(méi)有增加T，計(jì)算的時(shí)候也會(huì)報(bào)錯(cuò)，顯示單元缺少屬性定義。
ABAQUS熱-應(yīng)力分析的單元選擇
對(duì)于結(jié)構(gòu)響應(yīng)和熱響應(yīng),它們各自單元選擇的控制因素是不同的。
對(duì)于熱響應(yīng)：一階傳熱單元通常適合應(yīng)用于包含不連續(xù)溫度梯度的問(wèn)題(如潛在熱源引起)，以及不光滑的非線性問(wèn)題。二階傳熱單元更適合光滑的響應(yīng)分析。
對(duì)于結(jié)構(gòu)響應(yīng)，在熱-應(yīng)力分析中常見(jiàn)的變形模式為彎曲。所以熱-應(yīng)力分析主要考慮的是彎曲變形下的單元選擇。
一般來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)單元(梁和殼)對(duì)彎曲為主的問(wèn)題,是高效經(jīng)濟(jì)的解決方式。連續(xù)體單元也可以用于模擬彎曲變形,并且在某些情況下是必須的:
（1）厚度方向上的應(yīng)變需要精確分析。
（2）梁或殼理論不適用，如厚重的結(jié)構(gòu)。
（3）使用連續(xù)體單元分析彎曲為主的問(wèn)題，對(duì)于單元類型和網(wǎng)格劃分必須有特殊的考慮。
有限元法模擬彎曲時(shí)有以下假定：
（1）橫截面在變形過(guò)程中始終保持為平面。
（2）軸向應(yīng)變沿著厚度線性變化。
（3）如果泊松比為 0,則厚度方向的應(yīng)變等于0。
（4）沒(méi)有薄膜剪切應(yīng)變。
因此，采用二階實(shí)體單元模擬彎曲變形時(shí)，軸向應(yīng)變等于初始水平線長(zhǎng)度的改變，厚度方向的應(yīng)變?yōu)榱?，剪切?yīng)變?yōu)榱恪?使用二階實(shí)體單元模擬彎曲
使用使用一階完全積分實(shí)體單元模擬彎曲變形，該單元在積分點(diǎn)處探測(cè)到剪切應(yīng)變。由于部分能量用于剪切變形而非彎曲變形，因此造成過(guò)于剛硬的材料行為，即通常稱為剪切自鎖。
使用一階完全積分實(shí)體單元模擬彎曲
ABAQUS提供的一階減縮積分單元模擬彎曲時(shí)，可以消除剪切自鎖。由于這種單元只在形心處有一個(gè)積分點(diǎn)，因此厚度方向不能探測(cè)到彎曲引起的應(yīng)變，即產(chǎn)生沙漏問(wèn)題。這種單元中的每個(gè)單元都可以捕捉到軸向的拉伸或壓縮應(yīng)變,但不會(huì)在一個(gè)單元同時(shí)捕捉到這兩種應(yīng)變，軸向應(yīng)變可以被準(zhǔn)確度量，厚度方向和剪切應(yīng)變都是零，是廉價(jià)高效的單元類型。
非協(xié)調(diào)模式單元是模擬彎曲為主的問(wèn)題中性價(jià)比最高的實(shí)體單元。厚度方向上只需一個(gè)單元即可模擬彎曲變形。
展開(kāi) Abaqus熱傳導(dǎo)模型溫度傳遞只能傳遞一層單元
如圖所示，只有一層單元溫度有變化，溫度傳遞不到內(nèi)層單元，綠色豎線標(biāo)出來(lái)的代表間隙，這個(gè)模型是一個(gè)一層一層卷起來(lái)的螺旋線模型，層與層之間存在間隙。模型材料是鋼，采取的m制，導(dǎo)熱系數(shù)52，密度7850，比熱700，間隙處也設(shè)置了接觸熱阻，有間隙熱傳導(dǎo)。但是溫度傳遞就是只能傳遞一層單元
