ansys溫度應力的案例
ANSYS計算土壤中管道溫度應力算例
* 利用ANSYS計算土壤中管道溫度應力
!* Example for thermal stress of a pipe inside soil with ANSYS
! 作者：陸新征，清華大學土木工程系
! Author: Lu Xinzheng Dept. Civil Engrg. of Tsinghua University
!* Feb, 15, 2006
!*
*SET,R1,5 ! 內徑大小
*SET,R2,6 ! 外徑大小
*SET,L,20 ! 土體計算范圍
/prep7
!* 生成關鍵點模型
k,1001,0,0,
k,1,0,R1,
k,2,0,-R1
k,3,R1,0
k,4,0,-R2
k,5,R2,
k,6,0,R2
k,7,0,-L
k,8,L,-L
k,9,l,0
k,10,L,l
k,11,0,L
!* 生成線段
l,1,6
larc,1,3,1001,R1
larc,3,2,1001,R1
l,2,4
larc,5,4,1001,R2
larc,6,5,1001,R2
l,3,5
l,4,7
l,7,8
l,8,9
l,5,9
l,9,10
l,10,11
l,6,11
al,3,4,5,7
al,1,2,7,6
al,8,9,10,11,5
al,11,12,13,14,6
ET,1,PLANE42
!*
!* 混凝土材料
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,EX,1,,30e9
MPDATA,PRXY,1,,0.2
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
UIMP,1,REFT,,,
MPDATA,ALPX,1,,1e-5 ! 熱膨脹系數
!
展開 大體積混凝土的溫度控制 附大體積混凝土溫度應力與溫度控制下載
大體積混凝土溫度控制的關鍵在于降低混凝土水化熱以及減少混凝土內、外溫差，避免產生過大的溫度應力，使得混凝土在前期強度較低的情況下不至于受到過大的拉應力而產生裂縫。控制混凝土內、外溫差的主要措施有：降低混凝土入倉溫度、降低混凝土水化熱、混凝土外部保溫以及混凝土內部降溫。
（圖為三峽大壩）
現代建筑中時常涉及到大體積混凝土施工，如高層樓房基礎、大型設備基礎、水利大壩、水庫、船閘、路橋隧道等。它的主要特點就是體積大，一般實體最小尺寸大于或等于1m它的表面系數比較小，水泥水化熱釋放比較集中，內部溫升比較快?；炷羶韧鉁夭畋容^大時，會使混凝土產生溫度裂縫，影響結構安全和正常使用。必須從根本上分析它，來保證施工的質量。
1、什么是大體積混凝土
所謂大體積混凝土，一般是指實體截面最小尺寸大于或等于1m的混凝土。這種混凝土結構表面系數比較小，水泥水化熱釋放比較集中，內部溫升比較快，當混凝土內外溫差比較大時，混凝土容易產生溫度裂縫，影響結構安全和正常使用。日本建筑協會標準（JASS5）規定：“結構斷面厚度在80cm以上，同時水化熱引起混凝土內部的最高溫度與外界氣溫之差超過25攝氏度的混凝土，稱為大體積混凝土?！泵绹炷羺f會（ACI）規定：“任意體量的混凝土，其尺寸大到足以必須采取措施減小由體積變形引起的裂縫時即可稱作大體積混凝土?！睒I界一般認為，當混凝土內外溫差預計將超過25攝氏度時，必須采取一定的措施來防止溫度裂縫的產生。這就是大體積混凝土溫度控制的意義所在。
眾所周知，混凝土雖然具有較強的抗壓性能但其抗拉性能非常差，必須要配置鋼筋才能具有較強的抗拉、抗折、抗剪性能。混凝土裂縫作為一種施工質量通病嚴重的影響著鋼筋混凝土結構的壽命，因為鋼筋只有完全埋藏在混凝土保護層中才能避免被水和氧氣等其他化學介質侵蝕。
展開 PKPM溫度應力分析
如果僅是查看溫度荷載下梁柱配筋，可以定義樓板為彈性膜（程序默認彈性膜），如果要計算溫度荷載下樓板的應力和配筋，此時需要定義樓板為彈性板6且勾選彈性樓板按有限元計算。
有限元進階編程——溫度應力
我們之前的討論只考慮了由外力引起的應力和變形，實際結構中，的應力和變形還會收到溫度變化的影響。溫度引起的應力變化我們習慣上稱為溫度應力。
從物理學角度分析，溫度變化將會導致結構的變形，結構的變形同樣也會產生熱量，從而引起溫度變化，兩者相互交替，若全面考慮溫度影響，勢必將十分復雜?！靶疫\”的是，工程中大多數問題，變形對溫度的影響很小，可以忽略不計。如此一來，就可以把溫度場看做成一個獨立的問題來處理，將溫度應力問題看成由于溫度變化導致的初應變問題。
本次推文將從理論公式入手，帶著大家理解考慮溫度應力后的有限元方程將會有哪些變化？最后給出相應的 Matlab 代碼，加深理解，更多詳情可以前往公眾號：易木木響叮當。
聲明：本文的理論基礎及代碼樣例源自《結構分析的有限元方法與MATLAB程序設計》，對于學習有限元編程有著很大的幫助，課后均有源碼對照練習，可在后臺回復：結構有限元，即可自動獲取書中全部源代碼。
理論基礎
加入初應變影響后的本構方程：
初應變
可表示為：
其中，
是材料的熱膨脹系數向量，
是溫度的變化量。
展開 
abaqus車削仿真數值模擬（溫度應力耦合分析）
abaqus車削仿真數值模擬（溫度應力耦合分析）
成型條件對殘留應力的影響──溫度及壓力篇
■全鏈管理 / 蔡穎玫 博士
溫度及壓力對殘留應力的影響
在討論完流動對殘留應力的影響后，接著我們分別來看溫度與壓力對殘留應的效應。首先是塑料溫度，在射出成型系統中有三種機制可以對塑料加溫：
射出機料管加熱器；
射出螺桿旋轉摩擦剪切熱；
塑料充填流動時的剪切熱。
溫度提升可以增加高分子鏈的運動能力，也就是增加松弛行為，因此高料溫殘留應力會較低。料溫對三個區域的影響如下：
高料溫
定向固化層A區厚度減少；
定向高剪切層B區的高分子定向程度降低；
非定向核心層C區厚度增加。
低料溫
定向固化層A區厚度增加；
定向高剪切層B區的高分子定向程度增加；
非定向核心層C區厚度減少。
而壓力對殘留應力的影響會以保壓作用為主，由于持續對模穴補充更多塑料，壓力壓縮使得高分子彼此更靠近，分子鏈之間的空間更小，所以會造成：
澆口與澆口附近產生另一次高分子鏈定向行為；
澆口附近的高分子定向情形，容易造成該區沿流動方向龜裂(crack)；
若保壓速率慢，且澆口小，則定向的高分子鏈被固化的程度會增加。
若高分子鏈之間沒有應力狀態存在（彼此的距離沒有過近或過遠），則它們彼此之間就保持著最適當的距離（能量最低的狀態）。否則會有兩種應力現象：
內部拉伸應力(internal tensile stress)：高分子鏈之間的距離比最適當距離遠時，塑件內部產生拉伸應力。
內部壓縮應力(internal compressive stress)：高分子鏈之間的距離比最適當距離近時，塑件內部產生壓縮應力。
展開 金屬材料鉆削制孔熱力耦合仿真應力及溫度分布效果圖
金屬材料鉆削制孔熱力耦合仿真應力及溫度分布效果圖
自己做的三維銑削，刀具的溫度分布以及工件的應力分布
自己做的三為微細銑削，刀具的旋轉速度設置的慢了一點還有就是剪切參數的緣故，切屑沒有切掉，修改一下采數就可以用
溫度場傳遞的問題－－－焊接變形和殘余應力分析
我現在正在學習模擬焊接變形的問題，這幾天已經可以運用ABAQUS來實現溫度場，以及熱－應力耦合的分析了，但是在將溫度場傳遞的過程中發現了一個我不能實現的問題，我采取的方法是間接法，即先運用單元內部生熱實現熱源的移動來模擬溫度場，之后將溫度場模型copy成另外一個模型，增加材料屬性，并將單元類型改為熱－應力耦合單元，但是在運用predefined feild導入先前的溫度場的時候發現只能導入一個分析步中的溫度場。由于焊接是瞬態分析，而且是多分析步的，每個分析步都完成了一段焊接任務，運用此方法那就不能將焊接整個過程的每個瞬時溫度場導入到熱應力分析工作中，那這和現實焊接變形的狀況差別滿大的啊？不知道做這方面模擬的朋友們你們是怎么處理這個問題的？指點一下，謝謝先
展開 溫度-應力耦合作用下PTFE壓縮蠕變機理與檢測體系構建
實驗數據表明，當溫度從 25℃升至 150℃時，相同應力下的瞬時應變顯著增加，第 Ⅰ 階段持續時間縮短，應力對穩態蠕變速率的影響減弱。這是因為高溫下分子間作用力降低，鏈段更容易克服位壘發生運動，從而加速蠕變過程。
圖3 不同溫度下應力-應變蠕變曲線
2）應力
應力通過改變分子鏈滑移阻力和晶相結構，主導蠕變進程（圖 3）：
低應力（<10MPa）：非晶區分子鏈段僅發生局部調整，蠕變以普彈和高彈形變為主，總應變小，穩態速率低。
中高應力（10-30MPa）：非晶區鏈段滑移加劇，晶相區晶格發生塑性變形，黏性流動占比增加，蠕變速率隨應力線性增長。
臨界應力（>30MPa）：分子鏈斷裂和晶相結構破壞，進入加速蠕變階段，應變急劇上升直至失效。
PTFE 分子的螺旋結構使其鏈間相互作用較弱，低應力下即可發生鏈段滑移。隨著應力增大，晶區與非晶區的協同變形加劇，尤其是晶界處的缺陷成為滑移起點，導致蠕變不可逆性增強。
展開 電磁閥“電磁-溫度-流體-應力”多物理域耦合仿真分析
整個電磁閥結構結構左端固定，導入Maxwell計算的生熱計算溫度分布，之后導入Fluent計算的壓力分布和對流換熱進行結構應力分析。結構熱應力分析參考溫度為室溫22°。
電磁閥結構分析有限元模型
Fluent計算壓力導入Mechanical映射
Mechanical導入磁場，流場后溫度分布結果
文章來源：上海安世亞太
某型通航發動機活塞溫度場和熱應力的初分析
某通航發動機活塞溫度場和熱應力的初分析.docx
模型文件：
piston.rar
電磁閥“電磁-溫度-流體-應力”多物理域耦合仿真分析
整個電磁閥結構結構左端固定，導入Maxwell計算的生熱計算溫度分布，之后導入Fluent計算的壓力分布和對流換熱進行結構應力分析。結構熱應力分析參考溫度為室溫22°。
電磁閥結構分析有限元模型
Fluent計算壓力導入Mechanical映射
Mechanical導入磁場，流場后溫度分布結果
基于Simsolid的MCM-BGA封裝體運行溫度及熱應力分析與優化設計
1.2 結構分析
得到溫度場計算結果后，可在同一個分析項目下建立結構分析。在本案例中，設定封裝體的PCB下邊面為不可移動面，并對整個封裝體添加溫度載荷，溫度的輸入為熱分析的結果，如圖2所示。完成上述操作后，便可提交Simsolid進行計算，從而得到封裝體的熱應力結果。
圖2 溫度載荷的設定
Chapter 2 結果分析與準確性驗證
2.1 溫度場結果
圖3為熱分析結束后封裝體上的溫度分布，可以看出該封裝體在運行時芯片附近區域的溫度較高，最高溫度為119.2℃，其位置為芯片與封裝基體的熱點焊連接點處。在PCB基板邊緣處的溫度上升在10℃左右。在封裝體的上部，由于散熱罩的強烈散熱，溫度約為40℃。
圖3 MCM-BGA封裝體的溫度分布
2.2 熱應力結果
圖4為MCM-BGA封裝體的熱應力分析結果。熱應力是由于封裝體各部分的溫度分布不一致以及材料的線膨脹系數差異產生的。從整體上來看，封裝體的熱應力數值不高，約為40MPa，但局部位置存在著高應力區。圖5顯示了封裝體上的最大應力點和最小應力點?？梢钥闯?，封裝體的最高應力出現在封裝基體與芯片連接的熱點焊位置，在后續運行的過程中易成為失效點。散熱罩與封裝基板連接處的應力峰值雖然沒有熱點焊連接點處的應力峰值高，但相較于其他部位存在著應力突變，在后續運行過程中容易產生鈍化裂紋或開裂現象[2]。
展開 Moldex3D模流分析之澆口貢獻度、壓力、溫度、剪切應力、剪切率
溫度 (Temperature)
溫度結果顯示了在顯示區域當前時間點下的3D溫度分布。
藉由溫度結果判讀, 可以判定塑件成品中的積熱情形，或者冷卻/加熱效果是否符合設定與設計。
注：冷卻階段的溫度結果顯示于色桿上的最大最小值，參考的是目前顯示的表面結果而非整個模型(使用檢視工具時則會恢復一般的顯示方式)。
判定哪個區域的摩擦加熱較高
在澆口附近和厚度較薄的區域，流向殘留會較高。這會導致塑料熔體的摩擦加熱。
只要從「溫度」結果檢查澆口附近和厚度較薄的區域是否有溫度升高的現象。
檢查溫度變化是否符合制程條件或設計變更
在大多情況下，設計師會修改產品設計或制程條件，以取得優化結果。當您進行變更時，以壁面厚度來說，溫度分布會因為較厚的塑件比較難熱散至模具而變更。
剪切應力 (Shear Stress)
剪切應力結果會顯示塑料熔體于目前時間步長的剪切應力分布。
在優化條件中，剪切應力應平均分布。不統一的剪切應力分布可能會在完成的塑件上產生翹曲。
最大剪切應力
最大應力結果記錄了局部在充填過程中，產生過的最大剪切應力。機械元素的最大剪切應力達到材料的實驗限制時，會產生降伏。
剪切率 (Shear Rate)
剪切率結果顯示目前時間輸出時的剪切率分布。剪切率是聚合物制成時材料剪切變形率。剪切率分布與速度梯度和分子排向的變化相關。高剪切率傾向于發生大幅度的分子鏈變形，即使中斷并弱化產品。也應注意因高剪切路導致的黏滯加熱。
最大剪切率
此結果顯示充填階段每個元素的剪切率記錄的高峰值。注意，此結果顯示的最高剪切率值不見得在相同的步進時間輸出。
剪切率是聚合物制程時材料剪切變形率。剪切率分布與速度梯度和分子排向的變化相關。高剪切率導致大幅度的分子鏈變形，甚至使分子鏈斷裂，降低產品強度。
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