ansys線圈熱應力的案例
AnsysWB-基于熱循環(huán)載荷的焊球熱應力仿真 ￥15
由于反復接通和斷開電源，微電子元件受
</div><div contenteditable="false" width="100%">
到熱循環(huán)的作用，因此，焊點處出現(xiàn)裂紋，斷開了芯片與印刷電路板的連接，從而導
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致故障。
</div><p>本例基于 “非線性結(jié)構(gòu)材料模塊”中的模型 “黏塑性焊點”。</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202512/attachment/cfacfaa56fd948108d043c368bd3c241.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202512/attachment/cfacfaa56fd948108d043c368bd3c241.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202512/attachment/cfacfaa56fd948108d043c368bd3c241.png?
展開 ansys18.2焊接過程分析瞬態(tài)熱分析熱應力分析 ￥8.88
ansys18.2焊接過程分析
移動熱源通過插件實現(xiàn)
ANSYS workbench泵殼熱應力分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習泵殼的三維模型處理
2、學習線性熱結(jié)構(gòu)耦合分析步的建立
3、學習泵殼熱結(jié)構(gòu)耦合分析的載荷施加
4、學習泵殼熱結(jié)構(gòu)耦合載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 泵殼熱結(jié)構(gòu)耦合分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
技術(shù)鄰Ansys培訓如何快速掌握熱應力核心技能？
技術(shù)鄰Ansys定制培訓可使工程師30天內(nèi)獨立完成熱應力分析項目，方案落地率達85%，已累計為汽車、機械、新能源等10余個行業(yè)培養(yǎng)12000+專業(yè)人才，成為企業(yè)突破熱應力技術(shù)瓶頸的核心助力。
在工業(yè)研發(fā)中，Ansys熱應力分析技術(shù)的價值已得到廣泛認可，但企業(yè)工程師普遍面臨“會操作軟件不會解決實際問題”“懂理論卻不懂工況適配”的痛點——某新能源企業(yè)調(diào)研顯示，未接受專業(yè)培訓的工程師，完成一個電池包熱應力分析項目平均需15天，且方案落地率僅30%。針對這一行業(yè)困境，技術(shù)鄰基于8年企業(yè)培訓經(jīng)驗，打造了“需求溝通-模型提交-分析培訓-售后保障”一站式Ansys定制培訓體系，學員滿意度達95%以上，徹底打破“技術(shù)學習與工程實踐脫節(jié)”的壁壘。
培訓特色精準直擊企業(yè)核心需求，區(qū)別于通用類培訓的“泛化教學”。
其一，一對一定制服務貫穿全程：培訓啟動前，專屬專員與企業(yè)技術(shù)負責人進行2-3輪深度溝通，明確產(chǎn)品類型（如機械框架、新能源電池包）、研發(fā)痛點（如熱疲勞失效、熱失控防護）及培訓目標（如獨立完成仿真項目、輸出優(yōu)化方案），結(jié)合企業(yè)實際工況定制課程內(nèi)容。數(shù)據(jù)顯示，這種定制化方案使知識吸收率比通用培訓高42%，遠超行業(yè)平均水平。
其二，實戰(zhàn)化教學模式確保“學完即能用”：學員需提交企業(yè)真實項目的3D模型、材料參數(shù)及工況數(shù)據(jù)，講師將這些實際數(shù)據(jù)融入每一個教學環(huán)節(jié)，從模型簡化（刪除非關(guān)鍵特征以提升仿真效率）、網(wǎng)格劃分（結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格占比優(yōu)化至80%以上）、邊界條件設(shè)置（結(jié)合實驗數(shù)據(jù)反推對流換熱系數(shù)）到結(jié)果解讀，全程復刻企業(yè)真實工作流程。據(jù)技術(shù)鄰統(tǒng)計，90%學員可在培訓后1個月內(nèi)獨立完成簡單熱應力分析項目，60%能直接解決企業(yè)研發(fā)中的實際熱應力問題。
展開 
AnsysWB-FSW(攪拌摩擦焊熱應力仿真) ￥10
產(chǎn)生的熱量使工件材料熱軟化。工具的移動使軟化的工件材料從前部流向工具后部并在此處凝固。隨著冷卻，兩塊板之間形成一個連續(xù)的固體焊縫。整個過程中不會發(fā)生熔化，產(chǎn)生的溫度始終低于所連接金屬的固相線溫度。攪拌摩擦焊相較于傳統(tǒng)焊接技術(shù)具有諸多優(yōu)勢，并已在航空航天、汽車和造船等行業(yè)成功應用。
在攪拌摩擦焊過程中，熱行為和機械行為是相互依存的。由于溫度場會影響應力分布，因此本示例采用了一個完全熱機械耦合模型。該模型由具有結(jié)構(gòu)和熱自由度的耦合場實體單元組成。模型包含兩塊矩形鋼板和一個圓柱形工具。在模型上施加了所有必要的機械和熱邊界條件。模擬分三個載荷步進行，分別代表過程中的壓入、停留和移動階段。
計算得出的摩擦熱生成量和塑性熱生成量表明，工具肩部與工件之間的摩擦是產(chǎn)生大部分熱量的原因。在板片的接觸界面處規(guī)定了一個粘結(jié)溫度，以此來模擬工具后面的焊接過程。當接觸表面的溫度超過這個粘結(jié)溫度時，接觸狀態(tài)就會轉(zhuǎn)變?yōu)檎辰Y(jié)狀態(tài)
展開 ANSYS workbench錐形透鏡瞬態(tài)熱應力分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習錐形透鏡的三維模型處理
2、學習線瞬態(tài)熱結(jié)構(gòu)耦合分析步的建立
3、學習錐形透鏡熱結(jié)構(gòu)耦合分析的載荷施加
4、學習錐形透鏡熱結(jié)構(gòu)耦合載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 錐形透鏡瞬態(tài)熱應力分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
AnsysWB-表面貼片電阻的熱載荷應力仿真 ￥15
表面貼片電阻會受到熱循環(huán)的影響。材料之間的熱膨脹差異會在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生熱應力，
連接電阻與印刷電路板的焊料被視為裝配中最薄弱的環(huán)節(jié)，由于工作溫度高于焊料的
熔點，因此會產(chǎn)生稱為蠕變的變形。
基于ANSYS Workbench的噴管熱應力分析
通過對噴管熱應力的分析，首先進行流固耦合分析，得到噴管整體結(jié)構(gòu)的溫度場分析，看到噴管的溫度場在轉(zhuǎn)動板稍微向上的外殼附近存在著明顯的溫度梯度，熱應力的產(chǎn)生來源一種是結(jié)構(gòu)中存在著明顯的溫度梯度，另外就是在結(jié)構(gòu)約束的地方存在熱應力。一般而言，溫度梯度越大，約束越強，結(jié)構(gòu)的熱應力值則越大，按照線彈性理論分析，則會出現(xiàn)有些結(jié)構(gòu)部件會失效的情況，然而這與實際情況不符合，因此需要對噴管結(jié)構(gòu)的熱應力分析進行彈塑性本構(gòu)材料的熱應力分析，彈塑性材料的熱應力分析結(jié)果表明，噴管在溫度梯度大的地方，以及在溫度梯度較大并存在約束的地方的等效熱應力值超過了材料的屈服極限，但是小于材料的抗拉強度，說明噴管結(jié)構(gòu)局部進入塑性變形區(qū)，結(jié)構(gòu)并沒有發(fā)生破壞。并且分三種模型分別考慮溫度場和考慮溫度場及氣動載荷共同作用下的仿真，仿真結(jié)果表明，導流板的下移之后，噴管結(jié)構(gòu)的溫度場有一定的下降，并且考慮彈塑性熱應力仿真分析表明，隨著溫度場的下降，結(jié)構(gòu)的彈性等效應力下降。在原始模型和下降2mm的模型仿真后噴管在氣動載荷和溫度載荷作用下結(jié)構(gòu)的最大位移出現(xiàn)在導流板上，而導流板下降4mm后的仿真表明，結(jié)構(gòu)的最大位移還是受溫度場的影響明顯，出現(xiàn)在噴管外側(cè)板的頂端，導流板處的位移變形也較明顯，最大為8.5mm。由于噴管局部進行塑性區(qū)域，就需要考慮多次工作情況下，結(jié)構(gòu)的疲勞壽命分析。或者對噴管承受熱應力較大的區(qū)域，設(shè)置熱防護層或者其他措施，以降低該區(qū)域的溫度梯度，從而實現(xiàn)提高噴管運行時可靠性設(shè)計的要求。
展開 基于ANSYS WORKBENCH的桿件系統(tǒng)的熱應力分析
【理論分析】
該問題來自于《材料力學》“軸向拉伸壓縮”一章中的“溫度應力”一節(jié)（P45）。（劉鴻文，《材料力學》，高等教育出版社，第四版）
設(shè)兩根桿件的內(nèi)力為基本未知數(shù)，根據(jù)熱膨脹，計算兩根桿件的伸長量與內(nèi)力的關(guān)系，然后基于變形協(xié)調(diào)關(guān)系，得到內(nèi)力的大小。
最后計算的結(jié)果是：
上述答案直接拷貝自原教材。
【仿真分析】
1. 這是一個熱應力問題。但是并不需要使用耦合系統(tǒng)。直接使用靜力學系統(tǒng)可以求解。
2. 對于材料設(shè)置，需要創(chuàng)建兩種材料：鋼和銅，并分別給定其彈性模量，泊松比和線脹系數(shù)。對于AB桿，則設(shè)置剛性很大（例如彈性模量是鋼材的千萬倍）的材料。
3.幾何建模。分別創(chuàng)建三個線體，分別代表AB,AD和BE。對于AD和BE賦予矩形截面屬性，保證其橫截面積即可。AB就使用AD的橫截面屬性。
4.屬性設(shè)置。分別設(shè)置三桿的材料屬性。
5.劃分網(wǎng)格。給定5毫米的單元長度劃分。
6.連接。所有連接處均使用轉(zhuǎn)動副連接。
7.分析設(shè)置。給定參考溫度和實際溫度。
8.后處理。在后處理中提取梁單元的內(nèi)力。
【仿真過程】
1.打開ANSYS WORKBENCH14.5
2.創(chuàng)建項目流程圖。
這里創(chuàng)建一個靜力學分析系統(tǒng)。
3.創(chuàng)建兩種材料，并設(shè)置其屬性。
雙擊engineering data單元格，然后創(chuàng)建兩種新材料，按照題目的數(shù)據(jù)設(shè)置其彈性模量和線脹系數(shù)。
修改默認鋼材屬性，得到本題中鋼材的屬性。
加入銅合金，并修改其屬性，得到本題中銅的屬性
創(chuàng)建一個新材料，其彈性模量是2E18,即彈性模量是鋼材的千萬倍，用于模擬剛體。
4. 創(chuàng)建幾何模型。
雙擊geometry，進入到DM中，設(shè)置長度單位是毫米。
以A點為坐標原點，水平向右為X軸正方向，豎直向上為Y軸正方向，建立坐標系。則各點的坐標如下。
展開 ANSYS Workbench鍋爐給水管熱應力分析 ￥20
圖4 穩(wěn)態(tài)溫度場
圖5 穩(wěn)態(tài)熱應力場（應力強度）
3瞬態(tài)熱應力分析
20min間斷供水開始時，金屬溫度為飽和水的溫度，即190.7℃。在進行瞬態(tài)溫度場分析時，認為50℃冷水按照1.377m/s的速度均均向前推進，通過給水管的時間為0.302s。為了計算最后達到穩(wěn)定傳熱是的溫度場，計算最終時間為300s。分析中共采用了18個載荷步，如表2所示。
表2 熱分析載荷步
在Workbench的瞬態(tài)熱分析中默認設(shè)置的初始溫度是整個結(jié)構(gòu)均勻一致，如果初始溫度不一致，可先進行一次穩(wěn)態(tài)熱分析，然后把穩(wěn)態(tài)熱分析的溫度場結(jié)果作為瞬態(tài)熱分析的初始溫度。在本例中，結(jié)構(gòu)的初始溫度均勻一致，為190.7℃。
圖6 瞬態(tài)溫度場（1s）
圖7 瞬態(tài)溫度場（10s）
圖8 瞬態(tài)溫度場（40s）
圖6到圖8給出了不同時間下的瞬態(tài)溫度場云圖，取管子內(nèi)表面為路徑，可以得到不同時刻的溫度分布情況，如圖9所示。圖中橫坐標為到零時刻冷熱水交界面的距離。可以看出，0.2s、0.5s、1s時的溫度曲線呈現(xiàn)明顯的臺階狀（這是由于熱分析邊界條件采用與時間步對應的階越方式，如果時間步足夠小，臺階將消失）。同時，2s、5s、10s、40s的溫度曲線在與管板連接區(qū)域有明顯的“凸臺”，這是因為管板將熱量源源不斷地傳送到水管上。在40s時，溫度逐漸趨于穩(wěn)定。
圖10 給水管內(nèi)壁溫度分布曲線
圖11 給水管內(nèi)壁應力強度分布曲線
圖10給出了1s、2s、5s、10s、40s時給水管內(nèi)壁的應力強度曲線。與圖9的情況類似，最終的應力峰值出現(xiàn)在與管板交界的區(qū)域。圖11為300s時的應力強度云圖，屈服區(qū)域明顯變大，最大應力強度增加至332.34MPa，比連續(xù)給水時高出16%。
圖12 300s時瞬態(tài)應力場（應力強度）
算例源文件見付費內(nèi)容
展開 ansys經(jīng)典界面-熱應力耦合分析（壓力容器）
“ansys經(jīng)典界面”相對于“ansys workbench”而言，界面操作的缺點和不便確實是顯而易見的，但是對于初學者而言，尤其是像剛剛?cè)腴T的研究生而言，確實是了解有限元分析流程的一把利器。
干貨 | ANSYS激光焊接過程熱應力仿真應用
移動熱源載荷施加
對流邊界條件
求解可知，激光焊接過程的溫度分布以及大于500度以上的熱影響區(qū)域如下圖所示。
激光焊接過程的溫度分布
大于500度以上的熱影響區(qū)域
2.激光焊過程熱應力分析
進行瞬態(tài)熱分析—靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析的順序耦合分析，將瞬態(tài)熱分析獲得的溫度分布數(shù)據(jù)，傳遞到結(jié)構(gòu)模塊模擬激光焊接過程的熱翹曲、熱變形現(xiàn)象。
激光焊接熱應力仿真流程
支撐條件與溫度導入如下：
溫度數(shù)據(jù)導入
應力與接觸狀態(tài)（焊接緊固狀態(tài)）變化如下：
結(jié)構(gòu)應力與焊接緊固狀態(tài)
3.總結(jié)
ANSYS Workbench界面可以很方便的進行移動熱源瞬態(tài)熱分析，可以考慮實際焊接過程中結(jié)構(gòu)連接狀態(tài)與高溫融合等因素的影響，解決焊接過程的溫度場與熱應力計算，為設(shè)計和工藝提供可靠的數(shù)據(jù)參考。
展開 基于ANSYS的U形波紋管熱應力分析
本文基于非線性有限元理論,針對波紋管軸向剛度大,徑向剛度小,能承受較大的軸向位移和一定的內(nèi)、外壓力的特點,采用ANSYS有限元軟件首次對整體波紋管進行熱-應力耦合分析,研究波紋管在交變載荷和溫度場的作用下剛度與位移、應力應變情況,并預測波紋管的疲勞壽命
基于ANSYS的U形波紋管熱應力分析.pdf
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(guān)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(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(shù)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(chǎn)生是因為溫度的變化導致產(chǎn)生了熱應變，而該熱應變又被約束限制導致熱應力的產(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 ANSYS兩厚壁筒熱應力分析(間接耦合)
ANSYS幫助文檔中可以查到很多專門用于直接耦合分析的耦合單元。
熱結(jié)構(gòu)間接耦合分析主要包括如下幾個步驟：
第一步：進行溫度場分析的前處理并寫溫度場物理分析文件
第二步：進行結(jié)構(gòu)場分析的前處理并寫結(jié)構(gòu)場物理分析文件
第三步：讀取溫度場物理分析文件進行求解和后處理
第四步：讀取結(jié)構(gòu)場物理分析文件并讀取溫度場計算結(jié)果進行結(jié)構(gòu)場求解和后處理
問題描述：
如下圖二維界面圖所示。A1為鋼筒截面，內(nèi)徑0.1875，外徑0.4，高0.05，熱傳導系數(shù)2.2。A2為鋁筒截面，內(nèi)徑0.4，外徑0.6，高0.05。鋼筒內(nèi)壁溫度200，鋁筒外壁70，熱傳導系數(shù)10.8。參考溫度70。兩截面的下邊線Y方向為0位移約束，其余三邊施加位移耦合。求取兩筒的穩(wěn)態(tài)應力分布情況。
熱分析結(jié)果：
筒截面溫度分布云圖
結(jié)構(gòu)分析結(jié)果：
擴展后的等效應力分布云圖
命令流文件：
FINISH
/FILNAME,Exercise ! 定義分析文件名
! 第一步：進行溫度場分析的前處理并寫溫度場物理分析文件
/prep7 ! 進入前處理器
et,1,plane77,,,1 ! 選擇PLANE77熱分析單元并設(shè)置為軸對稱分析
mp,kxx,1,2.2 ! 定義鋼筒熱傳導系數(shù)
mp,kxx,2,10.8 ! 定義鋁筒熱傳導系數(shù)
rectng,.1875,.4,0,.05 ! 建立鋼筒幾何模型
rectng,.4,.6,0,.05 !建立鋁筒幾何模型
aglue, all ! 粘接各矩形
numcmp,area !
展開 