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ansys換熱器仿真的案例

Fluent實(shí)用案例 | 螺旋翅片管式仿真
<p>本案例利用Fluent能量方程對螺旋翅片管式換熱器展開了數(shù)值仿真計(jì)算。該案例所用模型為假設(shè)模型,僅作計(jì)算設(shè)置參考,所進(jìn)行的設(shè)置十分簡單。通過此案例后續(xù)可以對進(jìn)一步通過參數(shù)化建模,對不同流速、基管尺寸、翅片半徑等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,實(shí)現(xiàn)多工況的仿真計(jì)算,從而達(dá)到多目標(biāo)優(yōu)化的目的。</p><p><strong>1 workbench 設(shè)置</strong></p><p>本案例具體設(shè)置如下圖 :</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202508/a73d4f107f58f883f2fc0a0da08f2be6.jpg"></p><p><strong>2 SCDM 設(shè)置</strong></p><p><strong>2.1 導(dǎo)入幾何</strong></p><p>整體幾何結(jié)構(gòu)如下圖:中間為換熱器,外部為空氣域。基管長34mm,前后各留1mm間隔,翅片厚度為1mm,x方向壁面分別為進(jìn)出口。z方向壁面設(shè)置為wall2,y方向壁面設(shè)置為wall1,對幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行共享拓?fù)涮幚怼?em>換熱器外表面命名為pipe,內(nèi)表面命名為wall-</p><p>hot。</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202508/989b58b5d3ceb34064e2c27613527b7f.png"></p><p><br></p><p><strong>3 Fluent Meshing 設(shè)置</strong></p><p><strong>3.1 網(wǎng)格設(shè)置</strong></p><p>采用 Fluent meshing 進(jìn)行網(wǎng)格劃分,背景網(wǎng)格與前景網(wǎng)格皆采用六面體網(wǎng)格劃分,并劃分相對應(yīng)的邊界層網(wǎng)格。
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Fluent周期性流動仿真實(shí)例-翅片
案例描述: 氨水在間斷式翅片換熱器的流動換熱仿真。由于在間斷式翅片換熱器中重復(fù)的幾何單元多,這里取它的一個重復(fù)單元進(jìn)行仿真分析即可,尺寸和邊界條件見下圖。 FLUENT 提供流向周期流的計(jì)算。這種流動具有廣泛的應(yīng)用,如交換管道以及通過水箱的管流。在這些流動模式中,幾何外形沿流動方向上具有重復(fù)性的特點(diǎn),從而導(dǎo)致了周期性完全發(fā)展的流動。這些周期性條件在足夠的入口長度后就會形成,具體與雷諾數(shù)和幾何外形有關(guān)。 周期性傳導(dǎo)的解策略: 完成了周期性傳導(dǎo)常數(shù)壁面溫度的用戶輸入之后,你就可以解決流動和傳導(dǎo)問題直至收斂。最為有效的解決方法是首先解沒有傳導(dǎo)的周期性流動,然后不改變流場來解熱傳導(dǎo)問題,具體步驟如下: 在解控制面板中關(guān)閉能量方程選項(xiàng)。菜單:Solve/Controls/Solution...。 解剩下的方程(連續(xù)性,動量以及湍流參數(shù)(可選))來獲取收斂的周期性流動的流場解。注意,當(dāng)你在開始計(jì)算之前初始化流場時,請使用入口體積溫度和壁面溫度的平均值作為流場的初始溫度。 回到解控制面板,關(guān)閉流動方程打開能量方程。 解能量方程直至收斂獲取周期性溫度場。 當(dāng)同時考慮流動和傳導(dǎo)來解決周期性流動和傳導(dǎo)問題時,你就會發(fā)現(xiàn)上面所介紹的方法相當(dāng)有效。 1、導(dǎo)入網(wǎng)格 1.1 打開Fluent軟件,選擇2D求解。 1.2 導(dǎo)入網(wǎng)格。 1.3 尺寸縮放。在本案例的附件網(wǎng)格,需要點(diǎn)擊Scale兩次,如下圖。 2、模型選擇 打開能量方程和湍流模型,其中,湍流模型設(shè)置如下。 3、材料 在流體材料庫中調(diào)出氨水a(chǎn)mmonia-liquid (nh3<l>)的物性。 4、計(jì)算域設(shè)置 將計(jì)算域的材料設(shè)置為氨水。
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優(yōu)化設(shè)計(jì),提升性能 | 《ANSYS設(shè)計(jì)與開發(fā)仿真解決方案》現(xiàn)已開放領(lǐng)取
定義和應(yīng)用 換熱器的種類 使用換熱器面臨的巨大挑戰(zhàn) 換熱器的分析與設(shè)計(jì)過程 分析方法 仿真換熱器設(shè)計(jì)和開發(fā)的影響 換熱器設(shè)計(jì)難點(diǎn)與方案 預(yù)測換熱器結(jié)垢 換熱器設(shè)計(jì)和開發(fā)的最佳實(shí)踐 1 擴(kuò)散形狀優(yōu)化 · 工程挑戰(zhàn) · 仿真復(fù)雜性 · Ansys應(yīng)對挑戰(zhàn)的關(guān)鍵功能 · 入口擴(kuò)散的形狀優(yōu)化研究案例 2 導(dǎo)管螺紋形狀優(yōu)化 · 工程挑戰(zhàn) · 仿真復(fù)雜性 · Ansys應(yīng)對挑戰(zhàn)的關(guān)鍵功能 · 波紋管 · 嚙合波紋管 3 共軛傳熱(CHT) · 工程挑戰(zhàn) · 仿真復(fù)雜性 · Ansys應(yīng)對挑戰(zhàn)的關(guān)鍵功能 · Ansys Workbench Meshing 針對CHT繪制網(wǎng)格 4 冷熱循環(huán)機(jī)疲勞 · 工程挑戰(zhàn) · 仿真復(fù)雜性 · Ansys應(yīng)對挑戰(zhàn)的關(guān)鍵功能 5 蒸發(fā)和冷凝 · 工程挑戰(zhàn) · Ansys應(yīng)對挑戰(zhàn)的關(guān)鍵功能 · Semi-Mechanistic沸騰模型 · 蒸發(fā)和冷凝案例研究 6 系統(tǒng)耦合能力(0D,1D,3D耦合) · 工程挑戰(zhàn) · Ansys應(yīng)對挑戰(zhàn)的關(guān)鍵 · 換熱器庫 二、本期資料如何獲取? 掃碼關(guān)注“上海安世亞太”微信公眾號 后臺回復(fù)“JSL” 即可獲得完整版資料冊 資料將在1-3個工作日內(nèi) 發(fā)送至您的郵箱
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414-基于相變材料回填并考慮地下水滲流影響的U形地埋管(地源熱泵)仿真
414-基于相變材料回填并考慮地下水滲流影響的U形地埋管換熱器(地源熱泵)換熱仿真 備注:模型參數(shù)同404案例。 01 模型圖 02 仿真工況 入口條件:流體速度0.6m/s,velocity inlet,水溫36℃,直徑26mm。 土壤原始溫度:16℃。 計(jì)算域外圍和底部設(shè)為初溫16℃,計(jì)算域頂部設(shè)為絕熱邊界。 03 網(wǎng)格圖 使用ANSYS MESH制作混合網(wǎng)格(六面體、三棱柱和四面體)。 說明:實(shí)際應(yīng)用時需要進(jìn)行網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證,以便選取合適的網(wǎng)格數(shù)量(兼顧計(jì)算速度和計(jì)算質(zhì)量)。 04 仿真基本設(shè)置 1 瞬態(tài)計(jì)算,并考慮重力影響。 2 使用標(biāo)準(zhǔn)KE湍流模型。 3 打開能量方程。 4 為不同區(qū)域創(chuàng)建不同材質(zhì)。 主要是創(chuàng)建管道、土壤和回填層的材質(zhì)。 5 將不同材質(zhì)分別賦給不同的域。 6 設(shè)置入口速度和溫度條件。 0.6m/s和36℃。 7 設(shè)置出口條件 根據(jù)實(shí)際選擇使用OUTFLOW。 或壓力出口條件,出口回流溫度16℃(土壤溫度)。 8 設(shè)置壁面條件 其中上表面可設(shè)置為外界(空氣)溫度,底面和側(cè)面可設(shè)置為土壤溫度(定溫邊界)。 9 可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置對某些位置的溫度監(jiān)測。 監(jiān)測出口和坐標(biāo)為(xi,0,20)的點(diǎn)溫度,其中xi=0,0.5,1,1.95。
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ansys換熱器仿真圖1
ANSYS APDL分析--膨脹分析(附命令流)
1.項(xiàng)目背景 蒸汽發(fā)生排污交換充分利用余熱、完成熱量轉(zhuǎn)換的試驗(yàn)裝置,求結(jié)構(gòu)完整性有著至關(guān)重要的意義,而高溫下軸向的膨脹是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效的主要原因之一,因而計(jì)算器熱膨脹量至關(guān)重要。 2.項(xiàng)目目的 利用ANSYS軟件,建立蒸汽發(fā)生排污換熱器梁單元三維模型,對其在設(shè)計(jì)溫度下的膨脹量進(jìn)行計(jì)算,為后續(xù)驗(yàn)證換熱器裝置的結(jié)構(gòu)完整性提供依據(jù)。 3.理論計(jì)算 膨脹量理論計(jì)算公式: ?L=α??T?L 其中:α為膨脹系數(shù),△T為溫差,L為管道計(jì)算長度 在本實(shí)例中,溫差△T:管側(cè)為310℃;殼側(cè)為268℃ α:12e-6 mm/mm·℃; L:管側(cè)為1500mm;殼側(cè)為800mm 計(jì)算得軸向膨脹量: ?L=310?12e-6?1500+268?12e-6?800=8.153mm 4.計(jì)算輸入 膨脹分析時,僅需要加溫度載荷,同時將框架底部固定約束即可。
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CFD專欄丨基于Inspire Fluid的隱式建模設(shè)計(jì)和仿真
<p><strong>基于增材制造的換熱器</strong></p><p><br></p><p>增材制造,即 3D 打印技術(shù),是一種通過逐層堆疊材料的方式構(gòu)建物體的制造方法。交換的設(shè)計(jì)通常是最大化表面積和最小化壓降之間的平衡。晶格結(jié)構(gòu)的使用被證明是增強(qiáng)傳熱從而提高交換效率的一種可能方法。由于體積相對較小、重量輕且效率高,這些基于增材制造的換熱器已在航空航天、電子設(shè)備等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。</p><p><br></p><p><strong>?&nbsp;增材制造換熱器優(yōu)勢:</strong></p><p><br></p><ul><li>高比表面積換熱:如基于極小曲面的隱式建模換熱器,能增加冷熱流體的接觸面積,從而提高換熱效率,傳統(tǒng)換熱器在有限的空間內(nèi)難以達(dá)到同等的換熱面積。</li><li>流場均勻性好:隱式建模的一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)能使流體在換熱器內(nèi)的流動更加均勻,減少流動死區(qū)和渦流現(xiàn)象,讓熱量傳遞更充分、高效,傳統(tǒng)換熱器可能存在流場不均勻,導(dǎo)致局部換熱效率低的問題。</li><li>低阻特性:其結(jié)構(gòu)的光滑性和連通性等特點(diǎn),使得熱量傳遞過程中的熱阻相對較小,能更快速地實(shí)現(xiàn)熱量的傳遞和交換。</li></ul><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/x0yLiaf5fF6yoVibTeSqBpqMYyDTicj6spCp9e8ns0aFDn9IRuTzx6qJ3n46ss95KOdXDaCIxv30S3YkqqicjheicGw/640?
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設(shè)計(jì)與開發(fā)仿真解決方案
獲取完整版資料 換熱器是在兩種或兩種以上不同溫度的流體之間進(jìn)行熱量交換的裝置。換熱器的應(yīng)用范圍廣,尺寸差別較大。例如:鍋爐(HVAC,發(fā)電廠)、冷凝(家用冰箱,HVAC,發(fā)電廠…)、蒸發(fā)(家用冰箱,HVAC,發(fā)電…)、熱管(醫(yī)療設(shè)備,電子冷卻…)和廢棄再循環(huán)冷卻(EGR)(汽車)等。 目錄 定義和應(yīng)用 換熱器的種類 使用換熱器面臨的巨大挑戰(zhàn) 換熱器的分析與設(shè)計(jì)過程:流體的分析 分析方法 仿真換熱器設(shè)計(jì)和開發(fā)的量化影響 換熱器設(shè)計(jì)難點(diǎn)與方案 預(yù)測換熱器結(jié)垢 換熱器設(shè)計(jì)和開發(fā)的最佳實(shí)踐 1. 擴(kuò)散形狀優(yōu)化 1.1 工程挑戰(zhàn) 1.2 仿真復(fù)雜性 1.3 Ansys應(yīng)對挑戰(zhàn)的關(guān)鍵功能 1.4 入口擴(kuò)散的形狀優(yōu)化研究案例 2. 導(dǎo)管螺紋形狀優(yōu)化 2.1 工程挑戰(zhàn) 2.2 仿真復(fù)雜性 2.3 Ansys應(yīng)對挑戰(zhàn)的關(guān)鍵功能 2.4 波紋管 2.5 嚙合波紋管 3. 共軛傳熱(CHT) 3.1 工程挑戰(zhàn) 3.2 仿真復(fù)雜性 3.3 Ansys應(yīng)對挑戰(zhàn)的關(guān)鍵功能 3.4 Ansys Workbench Meshing 針對CHT繪制網(wǎng)格 4. 冷熱循環(huán)機(jī)疲勞 4.1 工程挑戰(zhàn) 4.2 仿真復(fù)雜性 4.3 Ansys應(yīng)對挑戰(zhàn)的關(guān)鍵功能 5. 蒸發(fā)和冷凝 5.1 工程挑戰(zhàn) 5.2 Ansys應(yīng)對挑戰(zhàn)的關(guān)鍵功能 5.3 Semi-Mechanistic沸騰模型 5.4 蒸發(fā)和冷凝案例研究 6.
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COMSOL進(jìn)階課程:三維仿真
COMSOL進(jìn)階課程:換熱器三維仿真 COMSOL Masterclass: 3D simulation of a heat exchanger 發(fā)布年份:2026 課程時長:1小時 文件大小:579.6MB 語言:英文 課程內(nèi)容 本課程從零開始搭建管殼式換熱器完整三維仿真模型,
使用GB151-2014《交換》附錄C規(guī)范計(jì)算流體誘發(fā)振動情況并使用ANSYS 16.2校核固有頻率結(jié)果
流體誘發(fā)振動問題是曾在上個世紀(jì)40年代引起了廣泛的關(guān)注與深入的研究 一般來說是因?yàn)楦咚贇饬鳑_刷某結(jié)構(gòu)(如換熱器換熱管)因誘發(fā)周期性脫離的卡門渦街引發(fā)的周期性激勵力與結(jié)構(gòu)耦合所引發(fā)的 過大的耦合效應(yīng)會使得結(jié)構(gòu)發(fā)生振動、疲勞甚至破壞失效 本文所涉及的設(shè)備為擴(kuò)展表面式管翅式交換 其常規(guī)的迎面風(fēng)速為2M/S左右 一般不用校核流體誘發(fā)振動問題 本設(shè)計(jì)的迎面風(fēng)速為4.7米/S 筆者使用最新版GB 151-2014《交換》附錄C 流體誘振動部分的算法經(jīng)過校核后發(fā)現(xiàn) 原設(shè)計(jì)不合格 規(guī)范中規(guī)定的4個失效條件有3個滿足 必須更改結(jié)構(gòu) 經(jīng)修改 滿足了要求 結(jié)構(gòu)是安全的 最后還使用Ansys 16.2的模態(tài)分析模塊校核了換熱管的固有頻率 以驗(yàn)證手工計(jì)算結(jié)果 使用GB151-2014《交換》附錄C規(guī)范計(jì)算換熱器流體誘發(fā)振動情況并使用ANSYS 16.2校核固有頻率結(jié)果.pdf
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求管殼式仿真相關(guān)的案例
有沒有大佬研究管殼式換熱器仿真換熱仿真的,帶帶我吧
FLUENT精典案例#320-管殼式仿真 ¥200
FLUENT精典案例#320-管殼式換熱器仿真 案例介紹 如下圖所示的管殼式換熱器,條件為:管程,冷水,20度,0.05ms;殼程,空氣,80度,0.1ms。不考慮外殼與外界的換熱,且未考慮管壁的厚度。 網(wǎng)格情況 使用ICEM非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。
ansys換熱器仿真圖2
多物理場仿真驗(yàn)證創(chuàng)新模型,助力提升效率
第二步,基于下列參數(shù)指定頂壁變形: 時間 通道高度 通道長度 振蕩頻率 振蕩幅度 通道長度方向上的波數(shù) 如需了解動態(tài)壁換熱器的完整建模細(xì)節(jié),歡迎訪問“案例下載”頁面,下載模型文檔和 MPH 文件。 為了模擬傳熱和振蕩,我們耦合了兩個內(nèi)置特征。第一個是共軛傳熱 多物理場耦合特征,它可以計(jì)算換熱器和水之間的傳遞;第二個是移動網(wǎng)格 特征,它支持模擬壁面和通道的變形情況。 靜態(tài)與振動換熱器 最后,我們來查看換熱器的靜態(tài)分析結(jié)果。當(dāng)頂壁保持平坦不動時,質(zhì)量流率為 5.5 g/s時,換熱系數(shù)為 2900 W/m2。 靜態(tài)換熱器通道中的溫度曲線。 下一組是動態(tài)壁換熱器的瞬態(tài)分析結(jié)果。振蕩在大約 0.6 秒后進(jìn)入偽周期狀態(tài)。進(jìn)入此狀態(tài)后,平均質(zhì)量流率達(dá)到 10.5 g/s,幾乎等于靜態(tài)條件下的兩倍。不出所料,換熱系數(shù)也變得更高:振蕩幅度為 90% 時約等于 19,000 W/m2。 左:溫度和流率變化。右圖:動態(tài)壁換熱器通道中的溫度曲線。 利用仿真,工程師可以有效地分析與優(yōu)化換熱器設(shè)計(jì),從而獲得最高性能和效率。 來源:COMSOL
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FLUENT基礎(chǔ)案例#359-簡易板式仿真(不考慮壁厚)
點(diǎn)擊藍(lán)字關(guān)注我們 FLUENT基礎(chǔ)案例#359-簡易板式換熱器仿真(不考慮壁厚) 01 案例介紹 如下圖所示的冷熱水換熱器(SpaceClaim模型),換熱板部分共十層,每五層(間隔)連通。長管一端進(jìn)80℃熱水,短管一端進(jìn)10℃冷水,另兩端均出水。 本例SpaceClaim模型關(guān)鍵提示:需要在不同的域之間設(shè)置共享拓?fù)洌駝t無法設(shè)置傳熱耦合面。 相關(guān)操作可以參考本公眾號之前的推送《三維網(wǎng)格劃分中無厚度面的處理(三)》 02 網(wǎng)格情況 ANSYS MESH網(wǎng)格(FLUENT檢測質(zhì)量不低于0.7),如下圖。 03 仿真基本設(shè)置 1、穩(wěn)態(tài)計(jì)算 2、標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型 3、流體介質(zhì)設(shè)置 4、打開能量方程 5、冷水入口速度、溫度 6、熱水入口速度、溫度 7、初始化并計(jì)算,殘差曲線如下 04 基本結(jié)果 05 使用軟件及視頻情況 1、使用ANSYS WORKBENCH19.2制作案例:SpaceClaim建模;ANSYS MESH網(wǎng)格;FLUENT仿真;POST云圖成圖。 2、以上過程均有高清視頻,總時長約40分鐘,可在平臺購買。
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Ansys | 基于效應(yīng)的形狀記憶合金脊柱間隔仿真分析
仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔的過程。 目標(biāo) 熟悉形狀記憶合金 理解考慮效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程 建模步驟 1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。定義形狀記憶合金的材料屬性(表 1)。 表 1. 脊柱間隔材料屬性 2、導(dǎo)入幾何模型。脊柱間隔植入物的幾何形狀如圖 1 所示。由于對稱性,僅創(chuàng)建1/4 模型。在ANSYS Mechanical 中對幾何體進(jìn)行網(wǎng)格劃分。 圖 1. 四分之一間隔幾何模型示意圖 3、定義分析設(shè)置和邊界條件。共創(chuàng)建六個分析步。 3.1 第一步,在剛性板上施加-3.375mm 的位移以壓縮脊柱間隔;第二步開始時,移除位移,使間隔可以自由變形。 3.2 從第三步開始施加熱載荷,溫度從23.85℃ 升高到 37.85℃。在此期間,由于未發(fā)生相變,間隔的形狀保持不變。第四步,溫度從 37.85℃ 升高到 50.85℃,由于此步中未發(fā)生主要的相變,計(jì)算再次快速收斂。第五步,溫度升高到 51.85℃,收斂速度變慢,大部分形狀恢復(fù)發(fā)生在此步中。第六步,將溫度冷卻至 37.85℃,間隔的形狀保持不變。 圖 2. 溫度條件示意圖 4、運(yùn)行仿真。不同溫度下間隔的變形和應(yīng)力云圖如圖3所示。 圖 3. 不同溫度下的應(yīng)力云圖 (a)23.85℃ 時的等效應(yīng)力云圖 (b)51.85℃ 時的等效應(yīng)力云圖 總結(jié) 本仿真演示了如何模擬由形狀記憶合金制成的脊柱間隔。通過力學(xué)加載和溫度變化,模擬了變形過程和形狀恢復(fù)過程。
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Ansys | 基于效應(yīng)的形狀記憶合金脊柱間隔仿真分析
仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔的過程。 目標(biāo) 熟悉形狀記憶合金 理解考慮效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程 建模步驟 1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。定義形狀記憶合金的材料屬性(表 1)。 表 1. 脊柱間隔材料屬性 2、導(dǎo)入幾何模型。脊柱間隔植入物的幾何形狀如圖 1 所示。由于對稱性,僅創(chuàng)建1/4 模型。在ANSYS Mechanical 中對幾何體進(jìn)行網(wǎng)格劃分。 圖 1. 四分之一間隔幾何模型示意圖 3、定義分析設(shè)置和邊界條件。共創(chuàng)建六個分析步。 3.1 第一步,在剛性板上施加-3.375mm 的位移以壓縮脊柱間隔;第二步開始時,移除位移,使間隔可以自由變形。 3.2 從第三步開始施加熱載荷,溫度從23.85℃ 升高到 37.85℃。在此期間,由于未發(fā)生相變,間隔的形狀保持不變。第四步,溫度從 37.85℃ 升高到 50.85℃,由于此步中未發(fā)生主要的相變,計(jì)算再次快速收斂。第五步,溫度升高到 51.85℃,收斂速度變慢,大部分形狀恢復(fù)發(fā)生在此步中。第六步,將溫度冷卻至 37.85℃,間隔的形狀保持不變。 圖 2. 溫度條件示意圖 4、運(yùn)行仿真。不同溫度下間隔的變形和應(yīng)力云圖如圖3所示。 圖 3. 不同溫度下的應(yīng)力云圖 (a)23.85℃ 時的等效應(yīng)力云圖 (b)51.85℃ 時的等效應(yīng)力云圖 總結(jié) 本仿真演示了如何模擬由形狀記憶合金制成的脊柱間隔。通過力學(xué)加載和溫度變化,模擬了變形過程和形狀恢復(fù)過程。 << 觀看案例視頻教程 >>
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