abaqus熱分析實例的案例
Abaqus熱應力分析、熱誘導振動分析簡單實例
1、一個金屬懸臂梁，一端固支，初始溫度20℃，溫度突變到120℃時由于膨脹及邊界約束而產生熱應力，進而引起振動，這種振動就是熱誘導振動。
2、熱誘導振動分析的成功應用不多見，在哈勃太空望遠鏡曾因熱誘導振動問題而發生故障。現在對航天器的分析中，熱誘導振動屬于難點和重點。國內曾有人對衛星天線做過準靜態熱誘導振動分析，也有人對空間站太陽能電池陣的桅桿做過基于模態的熱誘導振動分析（可能類似Abaqus中的線性攝動分析）。
3、熱應力分析與熱誘導振動分析進行耦合分析，還有難度，問題是多方面的。下面僅就準靜態非耦合的熱誘導振動分析為例，介紹由熱應力引起的振動。
4、懸臂梁材料屬性：
Conductity: 300W/(mK)
Density: 3000kg/m3
Elastic: E=3e10Pa, ν=0.3
Expansion: 3e-5 K-1
Specific Heat: 300J/(kgK)
5、分析結果
6、詳細步驟
見附件。
Abaqus熱應力分析、熱誘導振動分析簡單實例-kxh.part4.rar
Abaqus熱應力分析、熱誘導振動分析簡單實例-kxh.part1.rar
Abaqus熱應力分析、熱誘導振動分析簡單實例-kxh.part2.rar
Abaqus熱應力分析、熱誘導振動分析簡單實例-kxh.part3.rar
展開 Abaqus熱應力分析、熱誘導振動分析簡單實例
1、一個金屬懸臂梁，一端固支，初始溫度20℃，溫度突變到120℃時由于膨脹及邊界約束而產生熱應力，進而引起振動，這種振動就是熱誘導振動。
2、熱誘導振動分析的成功應用不多見，在哈勃太空望遠鏡曾因熱誘導振動問題而發生故障。現在對航天器的分析中，熱誘導振動屬于難點和重點。國內曾有人對衛星天線做過準靜態熱誘導振動分析，也有人對空間站太陽能電池陣的桅桿做過基于模態的熱誘導振動分析（可能類似Abaqus中的線性攝動分析）。
3、熱應力分析與熱誘導振動分析進行耦合分析，還有難度，問題是多方面的。下面僅就準靜態非耦合的熱誘導振動分析為例，介紹由熱應力引起的振動。
4、懸臂梁材料屬性：
Conductity: 300W/(mK)
Density: 3000kg/m3
Elastic: E=3e10Pa, ν=0.3
Expansion: 3e-5 K-1
Specific Heat: 300J/(kgK)
詳細步驟
見附件。
Abaqus熱應力分析、熱誘導振動分析簡單實例-kxh.part4.rar
Abaqus熱應力分析、熱誘導振動分析簡單實例-kxh.part2.rar
Abaqus熱應力分析、熱誘導振動分析簡單實例-kxh.part3.rar
Abaqus熱應力分析、熱誘導振動分析簡單實例-kxh.part1.rar
展開 Abaqus穩態熱分析實例
模型尺寸如下圖所示，
熱傳導系數 = 52 W/m/°C比熱= 434 J/kg/°C
密度 = 7832 kg/m3
對流換熱系數 = 750 W/m2/°C
邊界條件:
AB邊溫度 q = 100°C （固定溫度）熱流 DA= 0（絕熱邊）
BC 和 CD 邊與周圍介質對流換熱周圍介質溫度為0°C
本例采用國際單位制。E點理論計算結果為18.3度，下面使用Abaqus來計算并驗證。
首先創建2D、shell的幾何模型，其次是材料參數的設置，與靜力分析不同，熱傳導需要設置熱傳導系數，在Mechanical>Conductivity里輸入52。本例是穩態熱分析，因此只需要這一個參數，若為瞬態熱分析，則還需要比熱以及密度值。
其次進行分析步設置，這一步與靜力分析也有所不同，選擇Gerneal>Heat Transfer作為分析步。默認的為瞬態響應，這里選擇穩態分析，同靜力分析一樣，這里的時間1沒有真實含義，保持默認。增量步設置與靜力分析一樣。
邊界條件由默認的Mechanical改為Other，選擇溫度。選擇模型最下面的邊，這里定義為bottom集，給予100度的溫度。
下面設置模型與周圍空氣的對流。模型右面的邊（side）與上面的邊（top）與周圍環境發生熱交換，對流系數為750，Sink temperature為周圍環境的溫度，這里給0。
Mesh模塊中，需要將單元族改為Heat Transfer，確認使用的是DC2D4單元。至此，熱分析的設置已經完成。可以提交計算。在后處理中查詢右邊界從下網上0.2m處的溫度值為18.4151，與理論計算結果18.3相差不大。右圖為對模型網格加密的結果，顯示溫度值為18.29，接近理論解。
abaqus穩態傳熱分析實例.pdf
展開 ANSYS與ABAQUS比較之實例8---帶孔平板的熱應力分析1
本博文是關于ANSYS與ABAQUS比較之系列博文，本例子使用ABAQUS做熱應力分析，后面會使用ANSYS對同一個問題做熱應力分析。
【問題描述】
一個帶孔平板結構如下圖
該平板上邊沿固定，左右兩邊是滾動支座支撐。該板的初始溫度是25度，現在要求當溫度升高到150度時，板中的應力分布。
已知：材料的彈性模量是2e9pa, 泊松比是0.3,熱膨脹系數是1.35e-5/度。
【問題分析】
1.
分析類型。這是一個平面應力問題，應力的產生是因為溫度的變化導致產生了熱應變，而該熱應變又被約束限制導致熱應力的產生。
2.
非線性考慮。只有一個物體，不存在接觸非線性；沒有材料非線性；沒有幾何非線性。總之，這就是一個最簡單的線彈性分析。
3. 幾何建模。由于該結構左右對稱，只取一半研究。
4.
邊界條件。除了常規的位移邊界條件以外，對該板施加預定義溫度場25度，而在第一個分析步修改該溫度場的溫度為150度。
【求解過程】
1. 創建部件
只取一半建模，它是一個二維的可變形部件。
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。
3. 定義截面屬性
創建均質的實體截面，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。
4. 裝配部件
唯一的部件，導入到裝配即可。
5.設置分析步
兩個分析步。
新創建的分析步是最一般的靜力學通用分析步。
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。
使用預定義場確定溫度。
對整塊板施加25度的初始溫度。
展開 
Fluent分析實例(二)--水冷線圈的熱分析 ￥20
利用ANSYS/Fluent對熱分布進行計算，得到其溫度場和流場。
視頻包含：
1.具體操作步驟，計算整體的熱分布情況。
2.結果收斂檢查與分析。
3.后處理注意事項。
流速：
溫度：
Flotran熱分析實例
第一個
Flotran熱分析實例.part1.rar
Flotran熱分析實例.part2.rar
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展開 瞬態熱分析實例
定義鑄鋼的熱性能
mpdata,kxx,2,1.44,1.54,1.22,1.22
mpdata,enth,2,0,128.1,163.8,174.2
mpplot,kxx,2
mpplot,enth,2
save
！創建幾何模型
k,1,0,0,0
k,2,22,0,0
k,3,10,12,0
k,4,0,12,0
/pnum,kp,1
/pnum,line,1
/pnum,area,1
/Triad,ltop
kplot
a,1,2,3,4
save
rectng,4,22,4,8
aplot
aovlap,all !面搭接
adele,3
aplot
save
！劃分網格
esize,1
amesh,5
mat,2
aplot
amesh,4
eplot
/pnum,elem
/number,1
save
！進入加載求解
/SOLU
antype,trans
！設定為瞬態分析
esel,s,mat,,2
！設定鑄鋼的初始溫度
nsle,s
/replot
ic,all,temp,2875
esel,inve
！設定砂模的初始溫度
nsle,s
/replot
ic,all,temp,80
allsel
save
lplot
sfl,1,CONV,0.014,,80
！設定砂模外邊界對流
sfl,3,CONV,0.014,,80
sfl,4,CONV,0.014,,80
/psf,conv,2
time,3
！設定瞬態分析時間
kbc,1
！設定為階越的載荷
autots,on
！打開自動時間步長
deltim,0.01,0.001,0.25
！設定時間步長
timint,on
！打開時間積分
tintp,,,,1
！
展開 ANSYS 經典熱分析實例
在實際生產過程中常常會遇到多種多樣的熱量傳遞問題如計算某個系統或部件的溫度分布、熱量的獲取、熱梯度、熱流密度、熱應力及相變等。所涉及的領域包括：能源、化工、冶金、建筑、電子、航空航天、農業、制冷及船舶等。
熱傳遞（或稱傳熱）是物理學上的一個物理現象，是指由于溫度差引起的熱能傳遞現象。熱傳遞中用熱量量度物體內能的改變。熱傳遞主要存在三種基本形式：熱傳導、熱輻射和熱對流。只要在物體內部或物體間有溫度差存在，熱能就必然以以上三種方式中的一種或多種從高溫到低溫處傳遞。
ANSYS熱分析基于能量守恒原理的熱平衡方程，用有限元方法計算物體內部各節點溫度，并導出其他物理參數。運用ANSYS軟件可進行熱傳導、熱對流、熱輻射、相變、熱應力及接觸熱阻等問題的分析求解。
下面我們通過ANSYS經典做一個對流傳熱的實例。
問題描述：如下圖所示，某筒體壁厚50mm，筒體導熱系數取50.0w/(m.℃)，筒體內部存儲有介質，介質溫度150℃；筒體外壁面直接暴漏在外部環境下，假設對流系數為72.0W/(M2.℃),外部環境溫度取20℃。此處假定筒體內壁為恒溫，求筒體沿壁厚方向的溫度分布。
展開 Workbench瞬態熱分析實例
本實例采用WB的瞬態熱分析模塊（Transient Thermal）模擬零件高溫水冷過程。Case：零件的初始溫度為100度，放在25度的靜止水中。欲求解零件溫度穩定到水溫25度所需的時間。
視頻百度鏈接：http://pan.baidu.com/s/1o8SsaVo 密碼：1vmw
在采用默認的分析設置Analysis settings情況下，得到的結果是如下情況。
顯然這不是我們的預期結果。溫度只降低到69度。故后面還需設置較長的降溫時間。如下圖設置總時間為200秒。結果如下。
結果顯示溫度是從89度開始下降的。也與預期結果：溫度從100度降低到25度，不符。分析發現原因是：初始步長較大。最后不斷嘗試設置合適的步長時間為：第一步0-8秒步長0.2秒，第二步8-25秒步長2秒，第三步25-80秒步長8秒。結果如下圖所示。
分析結果表明：100度的該零件放在25度靜止水中大概需要40秒整體最高溫度和最低溫度值才能穩定到25度左右。
ps:零件內部溫度穩定到25度需要的時間更長。可以取點監測溫度變化得到驗證。
展開 熱固耦合分析實例
該例子是一個簡單的熱固耦合分析例子，第一次做這方面的例子給大家提供一個k文件。
讓大家熟悉一下熱固耦合都需要用到哪些關鍵字
動畫效果：
某個時刻的溫度分布：
節點溫度時間歷程曲線：
節點y方向速度時間曲線：
k文件：
thermallast.zip
熱固耦合分析實例
該例子是一個簡單的熱固耦合分析例子，第一次做這方面的例子給大家提供一個k文件。. L1 \$ r+ K" E/ l& k" U
讓大家熟悉一下熱固耦合都需要用到哪些關鍵字
動畫效果：
某個時刻的溫度分布：
節點溫度時間歷程曲線：
節點y方向速度時間曲線：
thermallast.zip
參賽：一個瞬態熱分析的實例
覺得是個不錯的例子，希望能受用
一鋼鑄件及其砂模的橫截面尺寸如圖所示:
砂模的熱物理性能如下表所示:
單位制
導熱系數(KXX)
Btu/hr.in.oF
0.025
密度(DENS)
lbm/in3
0.254
比熱(C)
Btu/lbm.oF
0.28
鑄鋼的熱物理性能如下表所示:
單位制
0oF
2643oF
2750oF
2875oF
導熱系數
Btu/hr.in.oF
1.44
1.54
1.22
1.22
焓
Btu/in3
0
128.1
163.8
174.2
初始條件:鑄鋼的溫度為2875oF，砂模的溫度為80oF；
砂模外邊界的對流邊界條件：對流系數0.014Btu/hr.in2.oF，空氣溫度80oF；
求3個小時后鑄鋼及砂模的溫度分布。
/Title, Casting Solidification
!進入前處理
/prep7
et,1,plane55 ！定義單元
mp,dens,1,0.254 ！定義砂模熱性能
mp,kxx,1,0.025
mp,c,1,0.28
mptemp,1,0,2643,2750,2875 ！定義鑄鋼的熱性能
mpdata,kxx,2,1.44,1.54,1.22,1.22
mpdata,enth,2,0,128.1,163.8,174.2
mpplot,kxx,2
mpplot,enth,2
save
！
展開 回熱器裝配過程實例分析 ￥2
回熱器裝配過程實例分析
熱流固耦合場穩態分析實例
熱流固耦合場穩態分析實例（Fluent+Steady Thermal）；
網格工具Ansys Meshing，模擬平臺Workbench；
問題描述：
01 組合分析模塊；
02 導入幾何文件；
03 生成流體區域；
04 設置對稱面
05 劃分網格
06 標記面
07 在fluent中定義溫度單位
08 定義物理模型（湍流）
09 打開能量方程
10 定義流體材料屬性（水）
11 定義鋼管材料屬性（鋼）
12 指定區域材料類型
13 定義邊界條件（入口流速，溫度）
14 求解控制
15 初始化
16 監控
17 求解
18 在 Steady-Thermal中定義邊界條件
19 求解
總結：
01 Fluent中包含了流場和鋼管；
02 將Fluent的溫度結果傳遞到Steady-Thermal中；
Txingguan.7z
展開 