溫度場應力場的案例
管道對接2層焊，層間冷卻熔覆溫度場、應力場模擬分析
圖4 第15S和第45S時候的溫度分布
由于結構鋼的熔點為1500℃，對15秒時候的結果溫度進行設置，可知，焊道能夠完全熔化，焊接可靠。
圖5 15秒時焊道界面溫度分布
分別選取垂直和環繞/平行于焊道的各5個均勻分布的節點進行溫度取值，得到結果如圖：
圖6 垂直和環繞/平行于焊道的各5個均勻分布的節點
圖7 垂直于焊道的各5個均勻分布的節點的溫度曲線
圖8 環繞/平行于焊道的各5個均勻分布的節點的溫度曲線
圖9 冷卻期間溫度的變化
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應力場模擬結果
導入溫度場的結果作為結構場的邊界條件，得到的變形和等效應力如圖。
展開 冷凍保存中液態介質發生相變過程的溫度場、速度場和固體力學場模擬 ￥1500
冷凍保存（cryopreservation）是一種通過將生物材料冷凍在極低溫度下（通常低于-130°C或-202°F）以保持其活力和功能的技術，以使其能夠在較長時間內保存。它通常用于儲存各種生物樣本，如細胞、組織、器官甚至整個生物體。該過程涉及將生物材料的溫度降低到所有生化反應停止的點，有效地阻止任何腐爛或降解。常常使用抗凍劑（如甘油或二甲基亞砜）來最小化冰晶的形成，冰晶在冷凍和解凍過程中可能對細胞造成損害。冷凍保存使得生物材料能夠長期儲存，以供移植、研究和生物多樣性保護等各種應用。
本文章展示了基于COMSOL軟件建立的多物理場耦合數值模型，解決了在低溫保存過程中熱傳導和流體流動問題的耦合問題，同時得到了液態介質發生相變過程中的流動性質、溫度場以及應力場，部分結果展示如下：
感興趣的朋友，歡迎合作交流！
展開 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??？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 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
基于SimSolid的某型通航發動機活塞溫度場和熱應力的初分析
圖2 在SimSolid軟件施加熱邊界
圖3 活塞的溫度場計算結果
3、熱應力分析
在SimSolid軟件添加一個結構線性分析，并將溫度場分析結果加載到活塞上，將活塞銷孔進行約束后進行計算，得到熱應力分析結果如圖4所示。最大應力為23.35MPa，且位于銷孔內，說明最大應力并非來自熱應力，而是因約束引起的應力。
圖4 活塞的熱應力計算結果
4、總結
（1）、由于活塞的熱邊界來自經驗值，并非經過CFD仿真分析后所得，所以溫度和應力的分析結果有待進一步核實、修正。
（2）、SimSolid軟件一款比較有開創性的結構分析軟件，相對于ABAQUS等分析軟件，其最大優勢即在于無需劃分網格，從而大大減少了建模時間，使得未曾深入學習有限元分析理論的設計工程師也能快速掌握使用。但由于該軟件剛面世不久，其功能和易用性還有待優化，比如表面的選擇上可增加更多選擇方式、比如軟件還未有絕熱邊界、未有邊界的映射功能等等。但相信不久的將來，在Altair公司的帶領下，SimSolid將會越來越強大，越來越易用。
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展開 Workbench fluent風力發電機組葉片流場及溫度場仿真，附詳解視頻及原模型 ￥96
Blade：隱藏其他部件后框選所有葉片表面，指定為固定溫度邊界。
Wall：選擇風機外表面，設為壁面。
命名沖突處理，若出現“Duplicate Named Selection”錯誤，需檢查名稱是否重復，并在模型樹中刪除冗余組。軟件會自動創建接觸，無需單獨設置即可，流場會自動識別為接觸面。
關閉該模塊進入fluent模塊，雙擊對應模塊即可進入流體模塊。
3. 求解設置與邊界條件
材料屬性與求解器配置
材料庫設置，在Fluent中雙擊空氣材料（Air），可以設置對應材料屬性。
降雨條件下滑坡的滲流場-應力場-位移場數值模擬 ￥59
普遍認為這是一個多孔介質滲流應力耦合問題，即引起坡體內滲流場-應力場-位移場的變化，這種變化或許對于滑坡的失穩起到了促進作用。筆者基于該理論，在ABAQUS中建立了降雨條件下滑坡滲流場-應力場-位移場耦合模型。模擬3天降雨過程，模擬結果如下。感興趣的朋友歡迎交流討論！
圖1 滑坡概化模型
圖2 網格劃分
（a）初始孔壓
（b）降雨24小時孔壓
（c）降雨48小時孔壓
（d）降雨72小時孔壓
圖3 滑坡體內孔隙水壓力變化
（a）初始有效應力
（b）降雨24小時有效應力
（c）降雨48小時有效應力
（d）降雨72小時有效應力
圖4 滑坡體內有效應力變化
（a）降雨24小時水平位移
（b）降雨48小時水平位移
（c）降雨72小時水平位移
圖5 滑坡水平位移變化
（a）降雨24小時等效塑性應變
（b）降雨48小時等效塑性應變
（c）降雨72小時等效塑性應變
圖6 滑坡體內塑性區發展變化
展開 速度和溫度場場協同分析
請問場協同分析后處理在cfdpost怎么做？
某鋼鐵公司SDS脫硫反應器，進行熱風爐補熱溫度場分析及小蘇打顆粒的氣固兩相流分析，研究其溫度場和顆?；旌系木鶆蛐?/span> ￥20
本案例為某鋼鐵有限公司2×600t/d石灰雙膛窯SDS脫硫反應器，脫硫工藝采用鈉基干法脫硫+布袋除塵器方案；本次模擬主要有兩個目的：（1）由于冬季SDS反應器內煙氣溫度較低（約70℃），需通過熱風爐將煙氣加熱至約150℃，因此，需對熱風爐后的溫度場進行模擬，并添加合適導流形式，以保證在短距離內可實現溫度的均勻分布；（2）小蘇打噴槍沿煙道徑向垂直深入，為保證均勻噴射，對噴射點及后續流場進行模擬，分析SDS反應器內小蘇打顆粒的分布狀態，并添加相應的擾流措施來確保小蘇打又好又快地與煙氣混合均勻。
模型建立
按照反應器所提供圖紙大小以1：1建立三維模型，模型如下：
圖1 SDS反應器模型
圖中in1為溫度場監測面，i1~i3為小蘇打顆粒分布監測面。
邊界條件
計算參數如下，q1煙氣量為113077m3/h，煙氣溫度為70℃。進口邊界條件為速度進口，進口速度為26.88m/s；q2煙氣量為26385m3/h，煙氣溫度為70℃。進口邊界條件為速度進口，進口速度為14.59m/s；熱風爐進口熱煙氣量可等同于約22317m3/h，進口速度為42.71m/s；小蘇打粉量63kg/h；出口邊界條件為壓力出口，壓力值為0Pa。湍流模型采用LES模型，壁面函數為標準壁面函數，固壁面設置為無滑移壁面。
展開 酒店套房室內空調流場溫度場分析
針對之前的一個咨詢課題，總結了一下，簡單介紹了室內空調流場分析和熱場分析的基本方法，根據CAD圖紙來建立室內的三維圖，其中考慮了室內墻的厚度，和室外玻璃，不同墻等材料，室內燈泡，電器，床，等家具家電折算為體熱源平攤到室內中，考慮太陽光的輻射作用，主要從玻璃墻處進入室內，設置為面熱源進入計算域，模型的CAD圖紙如下所示：
根據該CAD建立幾何3維幾何模型如下所示：
其中天花板進行了隱藏處理，建立中央空調入風口和出風口，玻璃窗戶，外墻，內墻等，進行網格劃分，如下所示：
室內房間主要有空氣對流傳熱，墻的導熱，和玻璃窗戶的輻射，通過數值分析，設置檢測點和觀測平面內空氣的流場分布來優化空調入風口和出風口的位置，為中央空調的布置提供部分依據，外墻，內墻，玻璃等材料的物性參數由測量所得，通過計算可以得到以下結果。
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展開 室內流場與溫度場的實驗測定及數值模擬
為了對數值計算結果進行檢驗，在某室內送回風節能,氣流組織模擬實驗室中對空調工況下的氣流組織和溫度分布進行了實驗測定，并采用商業軟件Airpak 對房間內的速節能,速度場、溫度場進行了數值模擬。在數值計算中采用k?ε方程作為紊流模型，以現場實測數據作為邊界條件，計算結果與實測數據吻合較好。結果表明，采用商業軟件對空調工況下室內送回風氣流組織與溫度分布的數值模擬可以獲得較準確的室內流場、溫度場及空氣年齡的詳細數據，從而可以對整個空調通風效果進行全面評價，以改進空調系統。
室內流場與溫度場的實驗測定及數值模擬.pdf
展開 
凍融問題滲流場和溫度場耦合數值模擬
凍融作用在自然界中普遍存在如自然環境科學中滲流與溫度的相互作用會影響到滲流場和溫度場的分布從而影響生物的生存環境。高寒地區工程的凍融破壞作用例如路基凍脹穩定問題寒區隧道的凍脹破壞等這些都是滲流和溫度的耦合問題。為了揭示凍融作用下滲流場和溫度場的變化規律建立了描述滲流場及溫度場耦合的偏微分方程其中滲流方程中考慮了溫度作用引起的介質滲透特性的變化和水量變化及溫度梯度對滲流的影響。在溫度方程中考慮了相變對介質熱物理參數的影響及水流動引起的對流作用影響。然后利用多物理場耦合分析軟件COMSOL Multiphysics成功的求解該方程組通過算例與Lunardini的解析解進行了對比驗證數學模型的合理性。最后通過一個凍結壁算例計算了在水流和熱傳導作用下的凍融情況和溫度場的變化規律。結果表明溫度場對滲流場分布有一定的影響同樣滲流對凍融作用的影響顯著在凍融和滲流的作用下溫度場發生了明顯的變化。
凍融問題滲流場和溫度場耦合數值模擬.pdf
展開 ABAQUS案例-旋轉對稱子模型分析及旋轉對稱模型在溫度場和過盈裝配下的應力位移分析與過約束檢查 ￥3
本實例中采用了旋轉對稱子模型分析結構在溫度場和過盈裝配下的應力位移分布及計算過盈面總裝配作用力。并演示了如何避免過約束以及如何在局部坐標系下查看應力和位移。
考慮溫度場和流場的永磁同步電機折返型冷卻水道設計
本文研究水冷系統的永磁同步電機在求解溫度場與流場的問題時，流-固界面的速度梯度與溫度梯度變化較大，需在梯度方向上有足夠多的節點，才能準確反映溫度與速度的變化情形。為準確反映邊界層處的參數，流體域的三維模型使用膨脹層邊界網格，流體域主體網格單元尺寸為2 mm，邊界層為5層變化率為1.2的較密網格，如圖5所示。
圖5 流體域網格
Fig.5 The mesh of the fluid domain
1.4 熱源分布
電機的溫升主要由各種損耗造成，永磁同步電機的損耗主要包括定子和轉子的鐵心損耗、定子繞組銅耗、機械損耗和雜散損耗。因電機使用水冷系統不需要通風，轉子風摩損耗小，同時電機的機械損耗與鐵耗、銅耗相比所占比例很小，對于水冷電機溫度場仿真結果影響不大，可以忽略不計。由于永磁同步電機的損耗通過解析法計算比較困難，故在進行電機溫度場、流場分析前需先借助電磁場有限元分析軟件對電機損耗進行計算。電機在額定工況下各部分損耗值見表2。永磁體采用了軸向分段設計，但該永磁同步電機所采用的分數槽繞組結構使其諧波含量較大，且永磁體離氣隙較近，所以永磁體的渦流損耗值較大。
表2 電機額定工況下各部分損耗值
Tab.2 Loss value of motor under rated working condition
2 電機溫度場、流場計算結果及驗證
2.1 電機額定工況下仿真結果
將電機在額定工況下運行時損耗產生的熱量施加到各對應部位作為熱源，冷卻水的入口水流量為14 L/min，入口水溫為70℃，室溫為30℃，當迭代計算收斂后，可得到電機連續運行到溫度達到平衡狀態的溫度場及流場。
展開 應力場、應變場分析
圖4-42
4.4.2結果分析
（1）應力場分析
通過Mises等效應力的分布，如圖4-41（b)可以考察切屑和工件的塑性流動，工件中最大等效應力主要集中在第一變形區和刀尖附近，工件材料在第一變形區經歷嚴重塑性剪切變形而形成切屑，由于接觸和摩擦，隨著切削的進行第一變形區逐漸擴大，在刀具尖端的前部應力等值線基本上是平行的，愈向兩邊應力值愈小。說明塑性流動在切屑起始彎曲部分的值最大，且向兩邊逐漸減小。
在切屑中主要為壓應力，其值在切屑彎曲處最大；在工件中，在刀具尖端前方為壓應力．在刀具尖端的附近及后下部為拉應力；在切屑與工件分離處應力值最大。在切屑、工件中，刀具尖端附近區域內的主應力都為拉應力。這正是切屑與工件分離所必需的，由此驗證模擬結果與事實相符。
（2）應變場分析
工件材料在第一變形區經歷嚴重的塑性變形，在切屑底部由于壓力和摩擦也產生較大塑性變形，導致切屑底部較切屑其它部分產生更大的塑性應變。
4.4前角與剪切角關系分析
（3）根據網格變形圖，并結合等效塑性應變等值線圖的分布，可以近似的量取到剪切角。
（4）基于以上的研究，選擇切削用量在0.5mm，通過改變刀具前角的值（-50、50、 150、200 ）完成相應的仿真實驗，對計算結果進行處理后得到的網格變形圖，可近似測得相應的剪切角，由此說明前角對剪切角的影響。仿真結果表明，當前角增大時，剪切角隨之增大。如圖4-42。
圖4-42
表4-1顯示了仿真結果與實驗結果的對比，可以發現數值間存在一定的誤差，但誤差較小，且數值變化的趨勢是正確的。實驗結果對仿真分析得到的前角與剪切角的關系給予了驗證。
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