ansys平板傳熱實例的案例
ANSYS與ABAQUS比較之實例8---帶孔平板的熱應(yīng)力分析1
本博文是關(guān)于ANSYS與ABAQUS比較之系列博文，本例子使用ABAQUS做熱應(yīng)力分析，后面會使用ANSYS對同一個問題做熱應(yīng)力分析。
【問題描述】
一個帶孔平板結(jié)構(gòu)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(xiàn)在要求當(dāng)溫度升高到150度時，板中的應(yīng)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(shù)是1.35e-5/度。
【問題分析】
1.
分析類型。這是一個平面應(yīng)力問題，應(yīng)力的產(chǎn)生是因為溫度的變化導(dǎo)致產(chǎn)生了熱應(yīng)變，而該熱應(yīng)變又被約束限制導(dǎo)致熱應(yīng)力的產(chǎn)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(jié)構(gòu)左右對稱，只取一半研究。
4.
邊界條件。除了常規(guī)的位移邊界條件以外，對該板施加預(yù)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(chuàng)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(shù)。
3. 定義截面屬性
創(chuàng)建均質(zhì)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(dǎo)入到裝配即可。
5.設(shè)置分析步
兩個分析步。
新創(chuàng)建的分析步是最一般的靜力學(xué)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(yù)定義場確定溫度。
對整塊板施加25度的初始溫度。
展開 ANSYS與ABAQUS比較之實例4---圓壓頭與平板的接觸分析1
本文是ANSYS與ABAQUS比較之系列篇，本文是第四篇，關(guān)注的是在接觸分析方面二者的異同。
由于分析比較復(fù)雜，該比較分為兩篇來說明。本篇1是使用ABAQUS進(jìn)行求解的過程，下篇2則是用ANSYS求解的過程，比較的結(jié)果將在下篇2中給出。
--------------------------------------------------------------------------------------
【問題描述】
一半徑為10mm的圓形薄片，壓在一90mm*30mm的矩形板頂邊中間。在圓片上施加一個6KN的集中力，使得圓片壓在矩形板上，現(xiàn)在要求分析模型的受力狀態(tài)。
已知：矩形板材料為鋼材，彈性模量為210GPA,泊松比為0.3；圓形薄片相當(dāng)剛硬，可以看做是剛體；在圓片和矩形板之間沒有摩擦。
（該問題來自于張建華，丁磊的《ABAQUS基礎(chǔ)入門與案例精選》，電子工業(yè)出版社，2012.6）
---------------------------------------------------------------------------------------
【ABAQUS6.14的求解要點】
本問題是一個靜力學(xué)問題，而且屬于一個平面應(yīng)力問題，對于板使用平面應(yīng)力單元，對于圓形薄片則使用解析剛體。
該問題還是一個接觸分析問題，它是非線性問題的一種。對于接觸設(shè)置為無摩擦的接觸。
由于結(jié)構(gòu)關(guān)于Y軸對稱，為了提高計算效率，可以進(jìn)一步只取右半邊來分析。
為了保證接觸收斂，在加載時，使用兩個分析步，第一個分析步加載10N，第二個分析步加載到6KN。
【ABAQUS6.14的求解過程】
1 創(chuàng)建部件
本步驟要創(chuàng)建圓形薄片和矩形板，由于對稱，都只創(chuàng)建一一半。
對于圓形薄片，使用解析剛體，以表達(dá)其不可變形的效果。
展開 ANSYS與ABAQUS比較之實例4---圓壓頭與平板的接觸分析2
（14）查看變形，變形最大值為0.17534mm
（15）查看應(yīng)力，應(yīng)力最大值為902.81MPa
4.Abaqus與ANSYS的結(jié)果分析及討論
（1）從收斂上看，二者都能快速收斂；
（2）從結(jié)果上看，由上篇在ABAQUS中計算得出的應(yīng)力為606.5MPa，而在ANSYS中得出的應(yīng)力為902.81MPa，ANSYS計算的米塞斯應(yīng)力是ABAQUS計算的米塞斯應(yīng)力的1.5倍，這相對誤差是比較大的，至于哪個軟件計算的值更接近真實應(yīng)力，此時無法比較，因為材料已經(jīng)屈服，除非設(shè)置材料的塑性行為，且與實驗做比較才知道誰更接近真實值，有興趣的朋友可以對比下。
--------------------------------------------------------------------------------------
【李祖吉】
來源：宋博士的博客，版權(quán)歸作者所有。
展開 ANSYS實例 | 剛平板壓縮橡膠的非線性分析——接觸、材料和幾何非線性
二、GUI步驟
1．進(jìn)入ANSYS
程序→ ANSYS (版本號)→ ANSYS Product Launcher→ 改變working directory到指定文件夾→ 在job name輸入：Rubber。
