cae、熱分析、子模型、溫度場(chǎng)的案例
ABAQUS案例-旋轉(zhuǎn)對(duì)稱子模型分析及旋轉(zhuǎn)對(duì)稱模型在溫度場(chǎng)和過盈裝配下的應(yīng)力位移分析與過約束檢查 ￥3
旋轉(zhuǎn)對(duì)稱分析可以大大降低工作量以及計(jì)算量，本實(shí)例（附件中inp文件）演示了在何種情況下以及如何采用旋轉(zhuǎn)對(duì)稱子模型進(jìn)行整結(jié)構(gòu)分析。本實(shí)例中采用了旋轉(zhuǎn)對(duì)稱子模型分析結(jié)構(gòu)在溫度場(chǎng)和過盈裝配下的應(yīng)力位移分布及計(jì)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(biāo)系下查看應(yīng)力和位移。
Abaqus子程序HETVAL模擬混凝土水化熱溫度場(chǎng)
HETVAL子程序？？
混凝土水化熱溫度場(chǎng)分析其實(shí)是相當(dāng)于在混凝土的溫度場(chǎng)分析中加入了一個(gè)熱源，而這個(gè)熱源的放熱量是隨著時(shí)間變化的。由于在Abaqus中沒有直接功能來模擬隨著時(shí)間變化的熱源，所以需要借用HETVAL子程序來實(shí)現(xiàn)隨著時(shí)間變化的熱源功能，并將其耦合到混凝土溫度場(chǎng)的計(jì)算之中。
見圖1，HETVAL子程序用來提供傳熱分析模型的熱源，這個(gè)熱源是隨著時(shí)間變化的，這個(gè)與混凝土隨時(shí)間變化的水化放熱曲線是一致的（圖2）。另外，還可以將該熱源在HETVAL子程序中定義為受結(jié)果狀態(tài)變量影響而變化。這個(gè)特別重要，因?yàn)榛炷了?em>熱的曲線隨著溫度的增加會(huì)放熱加快，而需要模擬這一現(xiàn)象就要考慮溫度場(chǎng)計(jì)算的溫度結(jié)果對(duì)混凝土水化放熱的影響。
圖1 abaqus幫助手冊(cè)關(guān)于HETVAL子程序的解釋（http://wufengyun.com:888/books/sub/default.htm）
圖2 混凝土水化放熱速率曲線 （圖片來自Fairbairn, Eduardo M. R. , and M. Azenha . "[RILEM State-of-the-Art Reports] Thermal Cracking of Massive Concrete Structures）
HETVAL的主體程序部分如圖3，其中子程序調(diào)用的形參解釋如下：
圖3 HETVAL主體子程序
01
子程序傳遞的變量
CMNAME: 用戶自定義的材料名字。
TEMP為含2個(gè)元素的數(shù)組，TEMP(1)為當(dāng)前溫度，TEMP(2)為溫度增量。
展開 某鋼鐵公司SDS脫硫反應(yīng)器，進(jìn)行熱風(fēng)爐補(bǔ)熱溫度場(chǎng)分析及小蘇打顆粒的氣固兩相流分析，研究其溫度場(chǎng)和顆粒混合的均勻性 ￥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(yīng)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(gè)目的：（1）由于冬季SDS反應(yīng)器內(nèi)煙氣溫度較低（約70℃），需通過熱風(fēng)爐將煙氣加熱至約150℃，因此，需對(duì)熱風(fēng)爐后的溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬，并添加合適導(dǎo)流形式，以保證在短距離內(nèi)可實(shí)現(xiàn)溫度的均勻分布；（2）小蘇打噴槍沿?zé)煹缽较虼怪鄙钊耄瑸楸ＷC均勻噴射，對(duì)噴射點(diǎn)及后續(xù)流場(chǎng)進(jìn)行模擬，分析SDS反應(yīng)器內(nèi)小蘇打顆粒的分布狀態(tài)，并添加相應(yīng)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(yīng)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(yīng)器模型
圖中in1為溫度場(chǎng)監(jiān)測(cè)面，i1~i3為小蘇打顆粒分布監(jiān)測(cè)面。
邊界條件
計(jì)算參數(shù)如下，q1煙氣量為113077m3/h，煙氣溫度為70℃。進(jìn)口邊界條件為速度進(jìn)口，進(jìn)口速度為26.88m/s；q2煙氣量為26385m3/h，煙氣溫度為70℃。進(jìn)口邊界條件為速度進(jìn)口，進(jìn)口速度為14.59m/s；熱風(fēng)爐進(jìn)口熱煙氣量可等同于約22317m3/h，進(jìn)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(shù)為標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)，固壁面設(shè)置為無滑移壁面。
展開 斜齒圓柱齒輪載荷分布及熱彈流溫度場(chǎng)分析
以傳動(dòng)誤差為基礎(chǔ)，基于嚙合面和端面剛度建立了斜齒輪單位線載荷分析模型，通過數(shù)值解法得到了斜齒輪嚙合面上單位線載荷和轉(zhuǎn)角誤差分布。為便于設(shè)計(jì)和校核，建立了既綜合考慮齒廓因素和軸向因素，又能反映嚙合面載荷的特征坐標(biāo)系。將斜齒輪副簡化為兩個(gè)反向圓錐臺(tái)接觸模型，完善了斜齒輪熱彈流分析模型，得到了斜齒輪接觸點(diǎn)油膜壓力、厚度和溫度場(chǎng)分布，得到了沿特征坐標(biāo)分布的閃溫。結(jié)果：斜齒輪齒廓中部承擔(dān)了大部分載荷，其變化規(guī)律與轉(zhuǎn)角誤差相同。
1.引言
平行軸斜齒圓柱齒輪是高速重載傳動(dòng)中的首選，其重合度高，傳動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)和噪音小，已得到廣泛應(yīng)用。斜齒輪嚙合過程中單位線載荷的計(jì)算是斜齒輪設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核的基礎(chǔ)。熱彈流分析是校核承載能力的重要方法。
本文將載荷和熱彈流計(jì)算引入工程應(yīng)用，通過轉(zhuǎn)角誤差基于嚙合面和端面剛度得到了斜齒輪嚙合面上每一點(diǎn)的單位線載荷分布，提出了簡化斜齒輪設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核的特征坐標(biāo)系，建立了考慮潤滑油粘合和密度隨溫度和壓力變化的斜齒輪熱彈流分析模型，得到了嚙合面上的熱彈流溫度場(chǎng)，為斜齒輪設(shè)計(jì)與校核奠定了理論基礎(chǔ)。
展開 
某型通航發(fā)動(dòng)機(jī)活塞溫度場(chǎng)和熱應(yīng)力的初分析
1、分析目的
活塞式通航發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞屬于高溫部件，在發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)過程中活塞的溫度場(chǎng)和熱應(yīng)力是必須要進(jìn)行的分析項(xiàng)目。本案例是由于某型通航發(fā)動(dòng)機(jī)為實(shí)現(xiàn)壓縮比增加而須對(duì)其活塞進(jìn)行熱校核的簡要分析。
2、模型說明
活塞如圖1所示，其材料為BH122A，材料材料如表1所示。
圖1 活塞的三維模型
表1 BH122A材料屬性
3、溫度場(chǎng)分析
欲得到活塞的溫度場(chǎng)，需要知曉活塞的熱邊界條件，一般而言，活塞的熱邊界條件比較復(fù)雜，活塞頂部與高溫燃?xì)庵苯咏佑|，裙部與缸套接觸，而底部還有潤滑油進(jìn)行冷卻。所以，如果要得到活塞準(zhǔn)確的換熱邊界，往往需先進(jìn)行燃燒仿真分析、噴油冷卻分析、活塞動(dòng)力學(xué)分析等一系列分析項(xiàng)目，由于本案例是活塞的初步分析，故而其熱邊界取同排量發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)驗(yàn)值，具體取值如表2所示：
分析計(jì)算采用了SimSolid軟件，在SimSolid中施加的活塞熱邊界如圖2所示。得益于SimSolid軟件的無網(wǎng)格技術(shù)，在SimSolid中設(shè)置好材料和熱邊界（其中絕熱邊界在軟件中設(shè)置為熱流為0W/m2）后即能計(jì)算，并快速得出結(jié)果，得到的活塞溫度場(chǎng)分析結(jié)果如圖3所示。最大溫度為352.5℃，未超過材料許用溫度值。
圖2 在SimSolid軟件施加熱邊界
圖3 活塞的溫度場(chǎng)計(jì)算結(jié)果
3、熱應(yīng)力分析
在SimSolid軟件添加一個(gè)結(jié)構(gòu)線性分析，并將溫度場(chǎng)分析結(jié)果加載到活塞上，將活塞銷孔進(jìn)行約束后進(jìn)行計(jì)算，得到熱應(yīng)力分析結(jié)果如圖4所示。最大應(yīng)力為23.35MPa，且位于銷孔內(nèi)，說明最大應(yīng)力并非來自熱應(yīng)力，而是因約束引起的應(yīng)力。
圖4 活塞的熱應(yīng)力計(jì)算結(jié)果
4、總結(jié)
（1）、由于活塞的熱邊界來自經(jīng)驗(yàn)值，并非經(jīng)過CFD仿真分析后所得，所以溫度和應(yīng)力的分析結(jié)果有待進(jìn)一步核實(shí)、修正。
展開 基于SimSolid的某型通航發(fā)動(dòng)機(jī)活塞溫度場(chǎng)和熱應(yīng)力的初分析
技術(shù)鄰用戶：炫炫
1、分析目的
活塞式通航發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞屬于高溫部件，在發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)過程中活塞的溫度場(chǎng)和熱應(yīng)力是必須要進(jìn)行的分析項(xiàng)目。本案例是由于某型通航發(fā)動(dòng)機(jī)為實(shí)現(xiàn)壓縮比增加而須對(duì)其活塞進(jìn)行熱校核的簡要分析。
2、模型說明
活塞如圖1所示，其材料為BH122A，材料材料如表1所示。
圖1 活塞的三維模型
表1 BH122A材料屬性
3、溫度場(chǎng)分析
欲得到活塞的溫度場(chǎng)，需要知曉活塞的熱邊界條件，一般而言，活塞的熱邊界條件比較復(fù)雜，活塞頂部與高溫燃?xì)庵苯咏佑|，裙部與缸套接觸，而底部還有潤滑油進(jìn)行冷卻。
展開 GeoStudio工程應(yīng)用實(shí)例之72 熱虹吸器側(cè)面溫度場(chǎng)分析（Temp）
GeoStudio工程應(yīng)用實(shí)例之72 熱虹吸器側(cè)面溫度場(chǎng)分析（Temp）（中仿視頻操作和中文PPT說明文件）
資料來源：
中仿科技
文件大小：
17MB
文件語言：
簡體中文
推薦級(jí)別：
下載次數(shù)：
總: 3 今日: 1 本周: 3 本月: 3
本例對(duì)安裝在阿拉斯加費(fèi)爾班克斯的熱虹吸器的溫度場(chǎng)進(jìn)行了瞬態(tài)分析。該例 假設(shè)在地基處有永久凍結(jié)帶，模型剖面圖如下所示：
點(diǎn)擊下載：本地下載
http://www.cntech.com.cn/down/h000/h03/1241487695d3620.html
展開 GeoStudio工程應(yīng)用實(shí)例之73 熱虹吸器尾部溫度場(chǎng)分析（Temp）
GeoStudio工程應(yīng)用實(shí)例之73 熱虹吸器尾部溫度場(chǎng)分析（Temp）（中仿視頻操作和中文PPT說明文件）
資料來源：
中仿科技
文件大小：
32MB
文件語言：
簡體中文
推薦級(jí)別：
下載次數(shù)：
總: 2 今日: 1 本周: 2 本月: 2
本例對(duì)安裝在阿拉斯加費(fèi)爾班克斯的熱虹吸器的溫度場(chǎng)進(jìn)行了瞬態(tài)分析。該例 假設(shè)在地基處有永久凍結(jié)帶，模型剖面圖如下所示：
點(diǎn)擊下載：本地下載
http://www.cntech.com.cn/down/h000/h03/1241487844d3621.html
展開 Simcenter Nastran鈑金結(jié)構(gòu)分析，熱分析，疲勞壽命分析（附CAE模型） ￥20
鑒于目前針對(duì)Simcenter Nastran分析案例少的特點(diǎn)，本次基于鈑金做了相關(guān)案例分析。有任何疑問，請(qǐng)聯(lián)系：QQ，1317425016。
鈑金沖壓.gif
穩(wěn)態(tài)熱分析-子模型的使用
分析類型：穩(wěn)態(tài)熱分析-子模型應(yīng)用
分析軟件：ansys workbench
技術(shù)難點(diǎn)：子模型的應(yīng)用
關(guān)鍵詞：子模型
分析人：技術(shù)鄰-異色天空
代做業(yè)務(wù)：ansys workbench結(jié)構(gòu)分析、動(dòng)力分析、熱分析等
背景：填充石墨對(duì)模型溫度場(chǎng)的影響
本次模擬主要說明子模型的使用
COMSOL混凝土細(xì)觀模型骨料、砂漿、ITZ水化熱溫度變化分析
建立砂漿、骨料、界面過渡區(qū)（ITZ, Interface Transition Zone）的混凝土細(xì)觀模型對(duì)于深入理解水化熱溫度變化對(duì)混凝土材料的影響及其溫度應(yīng)力導(dǎo)致的內(nèi)應(yīng)力損傷至關(guān)重要。
本案例介紹在COMSOL內(nèi)通過球體粗骨料顆粒的堆積算法，建立包含骨料、ITZ、水泥砂漿在內(nèi)的三相材料混凝土細(xì)觀三維模型，并進(jìn)行混凝土內(nèi)水化熱溫度變化的分析。
圓柱容器內(nèi)的球體骨料堆積模型采用CAD球體密堆積_圓柱體試件3D V1.1版本插件建模生成，模型中的骨料通過球體重力堆積及二次振搗密實(shí)模擬，建立更加符合實(shí)際骨料分布狀態(tài)的混凝土細(xì)觀模型。
在AutoCAD內(nèi)將骨料、ITZ、砂漿三部分分別導(dǎo)出為iges格式文件后導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)形成裝配建立混凝土細(xì)觀模型。
添加固體傳熱物理場(chǎng)并對(duì)混凝土細(xì)觀中的三組分分別設(shè)置材料屬性，完成網(wǎng)格劃分。
根據(jù)實(shí)際工況設(shè)置合理的初始條件及邊界后，添加瞬態(tài)研究并完成混凝土細(xì)觀模型的水化熱溫度變化仿真分析。
展開 
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