耦合溫度-位移分析的案例
關于ABAQUS耦合溫度-位移傳熱分析記錄 ￥9999
Step：2步====分析步均采用耦合溫度-位移分析。(1)geo，地應力平衡，transient /1s ，打開大變形，增量步選擇automatic 采用非對稱求解器；（2）pene，貫入分析步（要考的，記清楚），前兩個分析步均未采用automatic stabilization，但是一定要打開大變形選項防止網格過度扭曲。最重要的操作：重啟動。Step界面——Output——restart requests——在geo/pene分析步勾選frequency以及overlay。即每個增量步讀取一次數據以及后續在該步驟可以重新啟動計算（是這個意思嗎？不知道啊再找找資料吧主包）。
Interaction：建立了7個接觸，探頭的各個分區與土體左邊界之間。探頭分為金屬區域和特氟龍隔熱區，兩個區域的接觸屬性不同，主要是比熱、熱導率、熱擴散系數的區別。另外就是前面提到的剛體約束rigid body（給探頭的）。
Load：在PENE模型的load僅有一個上覆荷載P=50kpa，三個邊界條件：土體底部位移全固定，右邊界水平位移=0，探頭設置一個參考點，初始固定全部位移，pene分析步設置幅值勻速貫入。由于預定義場要在initial分析步創建，因此在PENE模型中的Predefined Field要定義：初始溫度場、孔隙比場、應力場。土體：初始溫度+孔隙比+應力，探頭：初始溫度，一共4個預定義場。
Mesh：網格劃分的很丑好在能跑。不建議學我的。
Job：終于來到了作業，建立一個test-pene的job文件（要考的，記清楚），CPU拉滿開始算。結束可以收獲test-pene.odb。OK啊朋友們，PENE模型結束掉了。
展開 Abaqus圓形激光溫度-位移耦合案例教學 ￥19.98
1、 引言
本案例通過力 - 熱耦合分析方法，探究圓形激光載荷作用下玻璃板的溫度分布及應力響應特性。通過開發定制化子程序生成激光熱源，并結合溫度 - 位移耦合分析步，建立高精度有限元模型，最終實現對溫度場與應力場的多物理場耦合求解與結果分析。
2、 幾何模型與材料參數
（1） 模型構建：建立三維實體模型模擬玻璃板，尺寸為178×127×0.3（需根據實際場景設定具體參數），
圖1模型構建
（2） 材料屬性：定義玻璃板的熱物理參數（如導熱系數、比熱容、熱膨脹系數）與力學參數（如彈性模量、泊松比），考慮材料屬性隨溫度的非線性變化（如需）。
圖2 材料屬性構建
3、 激光熱源子程序開發
（1） 熱源特性：采用高斯分布模擬圓形激光束，功率密度函數為：
其中，P 為激光功率，r0為光斑半徑，r 為徑向坐標
（2） 子程序實現：基于ABAQUS的用戶子程序接口（如DFLUX或HETVAL），編寫 Fortran/Python 程序生成動態加載的圓形激光熱源，通過時間 - 空間函數控制熱源移動軌跡（如需模擬掃描過程）。
圖3 使用荷載子程序
5、 計算結果與分析
（1） 溫度場分布特征
1． 云圖可視化：通過后處理軟件顯示不同時刻的溫度場云圖，典型結果包括：激光光斑中心區域出現局部高溫峰值，溫度梯度沿徑向快速衰減；隨時間延長，熱擴散導致高溫區域擴大，穩態時形成穩定溫度分布。
2． 數據提取：提取特征點（如光斑中心、邊緣）的溫度 - 時間曲線，分析升溫速率與峰值溫度隨激光功率 / 作用時間的變化規律。
圖7 溫度云圖可視化
（2） 應力場響應規律
1．
展開 樁體或CPT溫度-位移耦合模型 ￥39
采用動力顯示分析，模擬樁體貫入，土體采用摩爾庫倫本構參數，貫入完成后進行溫度場模擬，因為加熱與散熱時間較長，所以采用重啟動分析，將貫入完成后的部件導入到新的模型，進行靜力溫度位移耦合分析，對樁體加熱，并傳導到土體。模型沒有采用剛性管的方法，可能會影響溫度的正常傳遞，采用特殊的網格劃分方法使得貫入之后網格質量較好。具體細節可以參考模型和付費內容，不明白的地方可以私聊~
PS：提供cae格式和inp文件
ABAQUS樁貫入土體溫度位移耦合模型 ￥19
采用動力顯示分析，運用ale方法完成樁對土體的貫入，并實現對土體的加熱。inp文件，僅供學習和參考。
BGA封裝焊點動靜力學與溫度場耦合仿真分析 ￥9.9
為了模擬PCB板翹曲帶來的影響，模擬弓曲惡劣情況，在中間兩個孔中（2、6）施加了與翹曲方向相反的位移邊界條件，如下圖所示。
圖2-3 DSP器件建模布局和翹曲模擬示意圖
建模示意圖和實物圖如下圖所示。
(a)建模示意圖
(b)實物圖
圖2-4 DSP焊點建模與實物對照圖
2.2 DSP器件不同翹曲度下應力分析
2.2.1 翹曲度
根據實物要求，本章節基于不同翹曲度，分別分析了焊球、芯片、PCB板、四周點環氧樹脂的應力極值以及應力分布，探究影響DSP器件的關鍵因素。
翹曲度=單個角翹起高度/(PCB對角線長*2)*100%
翹曲度尺寸如下圖所示。
圖2-5 PCB翹曲度
2.2.2 不同翹曲下焊球應力分析
下面給出結構焊點陣中的最大應力值與應力云圖，如下圖所示。
(a)翹曲度0.003
(b)翹曲度0.005
(c)翹曲度0.007
(d)翹曲度0.008
圖2-6 不同翹曲度下焊球應力云圖與極值
2.2.3 不同翹曲下芯片應力分析
下面給出芯片部位的最大應力值與應力云圖，如下圖所示。
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
旋轉對稱分析可以大大降低工作量以及計算量，本實例（附件中inp文件）演示了在何種情況下以及如何采用旋轉對稱子模型進行整結構分析。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。
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）
abaqus凍土路基的溫度-水分-變形多場耦合分析
在同一路基橫斷面處，由于凍土路基溫度場和水分場分布的不同，路基表面會產生不均勻變形，即在道路橫向發生了變形。在青藏公路的不同路段，由于不同的路基填料、不同的路基高度、不同的多年凍土類型以及不同的路側積水等情況，會使得凍土路基形成縱向的波浪變形。
1 路基溫度場
溫度場的控制方程如下所示
由于凍土路基會存在凍結和融化過程，這就會伴隨著相變熱的產生，因此需要在傳統溫度控制方程中額外考慮相變熱的的影響。
路基的溫度場邊界比較復雜，本文采用第二類和第三類邊界條件，考慮太陽輻射、對流換熱和地面有效輻射的影響。太陽輻射主要影響大氣溫度變化，這里采用下式描述大氣溫度變化
對流換熱則采用下式描述
建立如圖所示的有限元模型
可以計算得到路基的溫度場分布和一年中路基的溫度變化如圖所示
2 水分場分析
凍土路基的變形與水的凍結和融化息息相關。所以分析凍土路基的變形時必須考慮水場分布的影響。
路基中水分場遷移可以通過達西定律來描述
由于凍土路基中，水分凍結后，水分會發生遷移，因此需要考慮相變對水分遷移的影響。
計算得到的飽和度分布如圖所示
3 變形場分析
凍土路基的變形包括融沉變形和車載變形。進行變形場分析時，采用摩爾庫倫準則
路面的車輛載荷采用脈沖載荷來模擬，如下圖所示
同時，水分的凍結時會產生凍脹變形，因此需要考慮凍脹率的影響。這里凍脹率選擇為0.03。
結合溫度場分析和水分場分析可以獲得路基的變形結果。
本文中，溫度場分析通過film子程序和dflux子程序定義溫度邊界，通過hetval子程序定義相變熱。變形場分析通過dload子程序定義車輛載荷，通過uexpan子程序引入凍脹影響。
展開 abaqus凍土路基的溫度-水分-變形多場耦合分析
在同一路基橫斷面處，由于凍土路基溫度場和水分場分布的不同，路基表面會產生不均勻變形，即在道路橫向發生了變形。在青藏公路的不同路段，由于不同的路基填料、不同的路基高度、不同的多年凍土類型以及不同的路側積水等情況，會使得凍土路基形成縱向的波浪變形。
1 路基溫度場
溫度場的控制方程如下所示
由于凍土路基會存在凍結和融化過程，這就會伴隨著相變熱的產生，因此需要在傳統溫度控制方程中額外考慮相變熱的的影響。
路基的溫度場邊界比較復雜，本文采用第二類和第三類邊界條件，考慮太陽輻射、對流換熱和地面有效輻射的影響。太陽輻射主要影響大氣溫度變化，這里采用下式描述大氣溫度變化
對流換熱則采用下式描述
建立如圖所示的有限元模型
可以計算得到路基的溫度場分布和一年中路基的溫度變化如圖所示
2 水分場分析
凍土路基的變形與水的凍結和融化息息相關。所以分析凍土路基的變形時必須考慮水場分布的影響。
路基中水分場遷移可以通過達西定律來描述
由于凍土路基中，水分凍結后，水分會發生遷移，因此需要考慮相變對水分遷移的影響。
計算得到的飽和度分布如圖所示
3 變形場分析
凍土路基的變形包括融沉變形和車載變形。進行變形場分析時，采用摩爾庫倫準則
路面的車輛載荷采用脈沖載荷來模擬，如下圖所示
同時，水分的凍結時會產生凍脹變形，因此需要考慮凍脹率的影響。這里凍脹率選擇為0.03。
結合溫度場分析和水分場分析可以獲得路基的變形結果。
本文中，溫度場分析通過film子程序和dflux子程序定義溫度邊界，通過hetval子程序定義相變熱。變形場分析通過dload子程序定義車輛載荷，通過uexpan子程序引入凍脹影響。
展開 不同溫度狀態下裝配體熱固耦合分析
如 Bauman 和Kazemi-Kamyab等針對高超聲速流中固體表面帶輻射及燒蝕相變過程的流固耦合強制對流傳熱問題，提出將流體 Navier-Stokes 方程與固體導熱、輻射及燒蝕相變過程分別進行瞬態求解，并利用流體數值計算結果對其他求解方程的邊界溫度和熱流加以修正，直至迭代收斂。Lohner 等針對飛機氣彈分析中帶固體形變的流固耦合傳熱問題，將流體 Navier-Stokes 方程及固體導熱和應變方程分別求解，并利用流體數值計算結果對其他求解方程的邊界溫度和熱流加以修正，同時利用固體應變方程的計算結果修正流體耦合邊界位置和速度邊界條件，直至迭代收斂。
松耦合
有些研究者提出了基于準穩態流場的松耦合算法，即近似認為在整個流固耦合傳熱過程中，流場處于若干個準穩態，每一個準穩態的流場都使用穩態 Navier-Stokes 方程求解。如 Kontinos結合二維邊界單元法和高超聲速計算流體力學( CFD) 算法的松耦合算法，分析了高超聲速流與機翼前緣的耦合傳熱問題。Chen 和Zhang等交替進行穩態流場計算與固體燒蝕和瞬態導熱的松耦合算法計算了帶燒蝕的流固耦合傳熱問題。
今天，由斯姆勒數值仿真技術研究院的寧老師就不同溫度狀態下裝配體熱固耦合分析來進行講述。
本次活動是斯姆勒同技術鄰雙方合作進行的，為大家免費學習。
大家同樣可以關注我們的微信公眾號來獲取更多精彩（微信公眾號：SMLCAE）
視頻連接：
https://v.qq.com/x/page/p0901sug08x.html
展開 電磁閥“電磁-溫度-流體-應力”多物理域耦合仿真分析
以控制口0.5mm開度情況為例，原始模型和抽取出來的流體以及網格如下圖所示：
流體域網格
Fluent設置好相應的邊界條件后，將流體計算壓力和對流系數邊界條件在workbench平臺下導入Mecahnical進行力學分析。
該電磁閥結構分析的幾何模型及有限元如下，彈簧模型采用Mechanical的彈簧單元進行簡化。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
展開 
abaqus凍土-管道模擬：實體，孔壓，溫度三耦合分析..
案例來自幫助文檔，由于幫助文檔是inp格式，給新手帶來很大困難，故錄制視頻，用cae方式自己理解的基礎上做了一下，若有不足，敬請諒解
電磁閥“電磁-溫度-流體-應力”多物理域耦合仿真分析
以控制口0.5mm開度情況為例，原始模型和抽取出來的流體以及網格如下圖所示：
流體域網格
Fluent設置好相應的邊界條件后，將流體計算壓力和對流系數邊界條件在workbench平臺下導入Mecahnical進行力學分析。
該電磁閥結構分析的幾何模型及有限元如下，彈簧模型采用Mechanical的彈簧單元進行簡化。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
展開 Abaqus單元的命名規則
概述
Abaqus/Standard殼單元庫包括：
? 用于三維殼體幾何的單元；
? 具有軸對稱變形的軸對稱幾何的單元；
? 具有關于一個平面對稱的一般變形的軸對稱幾何的單元；
? 用于應力/位移、傳熱和完全耦合的溫度位移分析的單元；
? 通用單元，以及專門適用于分析“厚”或“薄”殼的單元；
? 使用簡化或減縮積分的通用、三維、一階單元；
? 考慮有限膜應變的單元；
? 在可能的情況下，每個節點使用五個自由度的單元，以及每個節點始終使用六個自由度的單元；
? 連續體殼單元。
Abaqus/Explicit 殼單元庫包括：
? 通用三維單元，用于模擬考慮有限膜應變的“厚”或“薄”殼；
? 小應變單元；
? 完全耦合的溫度位移分析單元；
? 用于具有軸對稱變形的軸對稱幾何形狀的單元；
? 連續體殼單元。
命名約定
殼單元的命名約定取決于單元的維度。
三維殼單元
Abaqus中的三維殼單元命名如下：
第一項：
常規應力/位移單元（S）
連續應力/位移單元（SC）
三角形應力/位移薄殼（STRI）
熱傳輸殼（DS）
第二項：節點數
第三項：減縮積分（可選）
第四項：
可選五自由度
耦合溫度-位移（T）
ABAQUS/Explicit中的小應變公式（S）
第五項：
在ABAQUS/Explicit中的小應變公式中考慮翹曲（可選）
例如，S4R是一個四節點四邊形應力/位移殼單元，具有減縮積分和大應變公式；SC8R是一個八節點、四邊形、一階插值、應力/位移連續體殼單元，具有減縮積分。
展開 軌道電磁炮技術的多場耦合仿真----電熱 結構 溫度耦合
可見該速度距離大功率電磁炮的速度還是有一段距離的，本次分析的數據為假定的數據，故結果有一定的偏差。
位移和時間的關系
4.電熱、結構和溫度耦合仿真
根據前面的結果可以獲取電磁炮彈的受力以及移動位移和時間的關系，這些數據都是運動相關的結果，那么根據發熱原理，可以知道溫度的仿真需要考慮電流的焦耳熱、摩擦熱、電弧高溫熱、高溫物體熱傳導。這些結果在仿真分析中，我們采用直接耦合的方法來完成，即電熱結構耦合場分析.為了展示動態效果，本次分析采用瞬態分析，查看運動和溫升的過程.
4.1分析模型
仿真模型采用2D模型，并且由于上下對稱采用一半的模型來分析，簡化分析過程和計算時間，模型如圖所示
2D仿真模型
模型網格劃分-對稱顯示
4.2分析單元及材料
在ANSYS中可以完成電熱結構耦合的分析三維的為226單元，二維的分析采用223單元.
材料設定為銅導體，設置材料相應的密度，彈性模量、電阻率、熱傳導系數、比熱容等與電、熱、結構分析相關的物理屬性。
4.3邊界條件的設定
本次瞬態仿真分析考慮的因素較多，因此從以下幾個方面來考慮仿真設置。
（1）材料按照實際情況給定不同的物體。
（2）炮彈和導軌的接觸需要修改相關接觸單元的關鍵字，更改為考慮摩擦，設置摩擦系數0.3；考慮電流的傳導，更改關鍵字考慮電流傳遞；考慮熱量的傳遞，更改接觸關鍵字設置相應的熱阻或完好接觸來傳遞熱量。
展開 