ansys/abaqus結(jié)構(gòu)分析與·熱分析的案例
對(duì)某除塵設(shè)備進(jìn)行有限元熱力分析，使用ABAQUS對(duì)整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及熱膨脹變形值進(jìn)行分析，指導(dǎo)結(jié)構(gòu)加固及膨脹節(jié)選型 ￥15
煙道結(jié)構(gòu)
煙道壁厚5mm，圖1為煙道結(jié)構(gòu)及其支座示意圖、除塵器支座設(shè)置示意圖。
圖1 袋除塵煙道結(jié)構(gòu)及其支座、除塵器支座設(shè)置示意圖
建立模型
由于進(jìn)氣煙道與殼體之間沒有膨脹節(jié)，因此需要考慮殼體的熱膨脹對(duì)煙道的影響，殼體已經(jīng)過計(jì)算滿足要求，本模型無需建立加強(qiáng)筋等部件，如圖2所示。出氣煙道與除塵器之間設(shè)置有膨脹節(jié)，故單獨(dú)建立出氣煙道模型，如圖3所示。
圖2 建立進(jìn)氣煙道及除塵器殼體幾何模型
圖3 建立出氣煙道幾何模型
約束條件
進(jìn)氣煙道支座及除塵器支座約束如圖4所示，其中標(biāo)記的為固定約束，未標(biāo)記的除塵器支座及煙道支座均為滑動(dòng)約束。出氣煙道支座約束如圖5所示。
圖4 進(jìn)氣煙道及除塵器支座約束
圖5 進(jìn)出氣煙道支座約束
載荷：
（1）自重；
（2）經(jīng)過多次計(jì)算后得出的進(jìn)氣煙道口載荷限值（方向按照幾何模型坐標(biāo)系）：載荷如下：FX=-15000N，F(xiàn)Y=8000N，F(xiàn)Z=-15000N，MX=136125N.m，MY=117975N.m，MZ=90750N.m。載荷添加如圖6所示。
圖6 進(jìn)氣煙道口載荷添加（集中力及彎矩）
（3）經(jīng)過多次計(jì)算后得出的煙道口載荷限值（方向按照幾何模型坐標(biāo)系）：載荷如下：FX=-33000N，F(xiàn)Y=18000N，F(xiàn)Z=-33000N，MX=136125N.m，MY=117975N.m，MZ=90750N.m。載荷添加如圖7所示。
展開 ABAQUS 剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合分析案例 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、與剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合相關(guān)的工程師
你會(huì)得到什么：
1、掌握剎車盤三維模型的繪制
2、掌握剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合分析相關(guān)的材料參數(shù)設(shè)置
3、理解剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合的分析步的建立
4、學(xué)習(xí)剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合的相互關(guān)系的設(shè)置
5、了解剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合網(wǎng)格的劃分
6、學(xué)習(xí)剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合的載荷施加
7、學(xué)習(xí)結(jié)果后處理的查看與對(duì)比
案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018.
案例介紹了使用ABAQUS進(jìn)行剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合的分析。
本案例操提供了分析相關(guān)的分析文件。
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展開 基于ANSYS WORKBENCH的結(jié)構(gòu)熱耦合分析之摩擦生熱案例（附：源文件和視頻教程）
目前，ANSYS Workbench 中還不能直接完成所有的直接耦合場(chǎng)分析，但Workbench提供了添加命令流的方法，可以幫助用戶完成此類耦合分析項(xiàng)目，對(duì)于熟悉APDL語言的使用者而言，可以融合Workbench平臺(tái)和APDL的優(yōu)勢(shì)完成數(shù)值分析。
本篇文章講解，如何在ANSYS WORBENCH環(huán)境通過插入命令流的方式來改變單元類型以完成結(jié)構(gòu)熱耦合分析（以兩個(gè)2D矩形塊摩擦生熱為例來進(jìn)行講解）
01
問題描述
在一個(gè)定塊上，有一個(gè)滑塊。在滑塊頂面上施加一垂直于表面指向定塊的10MPa的分布力系。現(xiàn)在滑塊在定塊表面上滑行3.75mm，欲求解因摩擦而產(chǎn)生的熱量，并計(jì)算滑塊和定塊內(nèi)部的溫度分布和應(yīng)力分布。
定塊的尺寸：寬5mm，高1.25mm，厚1mm
滑塊的尺寸：寬1.25mm，高1.5mm，厚1mm
02
問題分析
關(guān)鍵技術(shù)分析：
此問題屬于摩擦生熱，不能夠使用載荷傳遞法，而只能使用直接耦合法。這就是說，只能用一個(gè)耦合單元來計(jì)算摩擦生熱問題。
解決該問題的基本思路如下:
（1）使用瞬態(tài)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析系統(tǒng)
（2）在該系統(tǒng)中更改單元為PLANE223，它是一個(gè)耦合單元，可以完成多種耦合分析，這里使用其結(jié)構(gòu)-熱分析功能。
（3）定義兩個(gè)載荷步，第一步將動(dòng)塊移動(dòng)到指定位置，第二步保持最終位置，以獲得平衡解。
（4）在求解設(shè)置中，關(guān)閉結(jié)構(gòu)分析的慣性部分，而只做靜力學(xué)結(jié)構(gòu)分析，但是對(duì)于熱分析仍舊做瞬態(tài)熱分析。
（5）由于使用了瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，結(jié)果中默認(rèn)是沒有溫度可以直接從界面中得到的。需要自定義結(jié)果，提取溫度。
展開 ANSYS workbench 小塊熱結(jié)構(gòu)耦合瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)小塊移動(dòng)的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)小塊移動(dòng)非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)非線性熱結(jié)構(gòu)耦合動(dòng)力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)小塊移動(dòng)熱結(jié)構(gòu)耦合動(dòng)力學(xué)分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 小塊移動(dòng)熱結(jié)構(gòu)耦合動(dòng)力學(xué)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
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展開 
免費(fèi)直播 | Ansys在電-熱-結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的可靠性分析專題
【直播目錄】
【直播詳情】
（一）Ansys電子產(chǎn)品熱可靠性分析解決方案
培訓(xùn)內(nèi)容
根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì), 電子產(chǎn)品的失效有55% 是跟溫度相關(guān)的, 因此熱可靠性分析對(duì)于電子產(chǎn)品來說至關(guān)重要. 如何準(zhǔn)確地獲取溫度是熱可靠性分析的前提, Ansys Icepak 的多物理場(chǎng)解決方案具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì). 本文將介紹高頻, 低頻, SI, 電子封裝等電子產(chǎn)品行業(yè)內(nèi)關(guān)心的熱技術(shù)痛點(diǎn), 以及 Ansys Icepak 相關(guān)的解決方案。
課程對(duì)象
電子產(chǎn)品散熱設(shè)計(jì)的企業(yè)，尤其是關(guān)注電熱耦合的企業(yè)
培訓(xùn)時(shí)間
8月4日16：00
主講講師簡(jiǎn)介
柴輝生
Ansys Icepak 高級(jí)應(yīng)用工程師。2018年底加入Ansys公司，具有多年的電子產(chǎn)品熱仿真和熱設(shè)計(jì)工作經(jīng)歷，涉及的產(chǎn)品包括逆變器、APF、SVF、電機(jī)控制器、鋰電池包、雷達(dá)、HUD (汽車抬頭顯示器)、電源模塊、通信機(jī)箱、交換機(jī)等。
費(fèi)用：免費(fèi)
點(diǎn)擊圖片或點(diǎn)擊鏈接報(bào)名：http://event.31huiyi.com/1900573809/index?c=jishulink
（二）Ansys結(jié)構(gòu)-熱-可靠性聯(lián)合仿真解決方案
培訓(xùn)內(nèi)容
在電子產(chǎn)品日新月異的今天，器件功耗越來越大，體積卻越來越小，使用環(huán)境也日趨惡劣。現(xiàn)在電子產(chǎn)品的使用壽命，是電子行業(yè)從業(yè)人員需要重點(diǎn)考慮的課題。然而電子產(chǎn)品多熱算過熱？封裝焊球在多少次溫度循環(huán)后會(huì)斷裂失效，發(fā)生在哪里，失效概率是多少？電子元器件在受振動(dòng)后會(huì)不會(huì)發(fā)生斷裂失效，會(huì)滿足多少次振動(dòng)循環(huán)？這對(duì)于電子工程師而言，都是很難在實(shí)際試驗(yàn)測(cè)試前給與明確答案的......在Ansys 收購電子產(chǎn)品可靠性分析軟件Sherlock后，以上問題都可以迎刃而解。
展開 ABAQUS 熱結(jié)構(gòu)耦合顯示動(dòng)力學(xué)三維正交切削分析案例 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、與切削工藝相關(guān)的工程師
你會(huì)得到什么：
1、掌握三維模型的繪制
2、掌握熱結(jié)構(gòu)耦合顯示動(dòng)力學(xué)分析相關(guān)的材料參數(shù)設(shè)置
3、理解動(dòng)力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)切削相關(guān)的相互關(guān)系的設(shè)置
5、了解顯示動(dòng)力學(xué)網(wǎng)格的劃分
6、學(xué)習(xí)結(jié)果后處理的查看與對(duì)比
案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018.
案例介紹了ABAQUS 熱結(jié)構(gòu)耦合顯示動(dòng)力學(xué)三維正交切削分析。
本案例操作過程詳細(xì)，并且完整得提供了分析相關(guān)所有的文檔和分析文件。
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展開 ABAQUS 熱結(jié)構(gòu)耦合顯示動(dòng)力學(xué)二維旋轉(zhuǎn)切削分析案例 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、與切削工藝相關(guān)的工程師
你會(huì)得到什么：
1、掌握二維模型的繪制
2、掌握熱結(jié)構(gòu)耦合顯示動(dòng)力學(xué)分析相關(guān)的材料參數(shù)設(shè)置
3、理解動(dòng)力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)切削相關(guān)的相互關(guān)系的設(shè)置
5、了解顯示動(dòng)力學(xué)網(wǎng)格的劃分
6、學(xué)習(xí)結(jié)果后處理的查看與對(duì)比
案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018.
案例介紹了ABAQUS 熱結(jié)構(gòu)耦合顯示動(dòng)力學(xué)二維旋轉(zhuǎn)切削分析。
本案例操作過程詳細(xì)，并且完整得提供了分析相關(guān)所有的文檔和分析文件。
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展開 ABAQUS 熱結(jié)構(gòu)耦合顯示動(dòng)力學(xué)二維正交切削分析案例 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
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2、理工科院校學(xué)生
3、與切削工藝相關(guān)的工程師
你會(huì)得到什么：
1、掌握二維模型的繪制
2、掌握熱結(jié)構(gòu)耦合顯示動(dòng)力學(xué)分析相關(guān)的材料參數(shù)設(shè)置
3、理解動(dòng)力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)切削相關(guān)的相互關(guān)系的設(shè)置
5、了解顯示動(dòng)力學(xué)網(wǎng)格的劃分
6、學(xué)習(xí)結(jié)果后處理的查看與對(duì)比
案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018.
案例介紹了ABAQUS 熱結(jié)構(gòu)耦合顯示動(dòng)力學(xué)二維正交切削分析。
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展開 實(shí)體結(jié)構(gòu)的ANSYS分析 附ANSYS工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析下載
下載地址：ANSYS工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析
ansys18.2焊接過程分析瞬態(tài)熱分析熱應(yīng)力分析 ￥8.88
ansys18.2焊接過程分析
移動(dòng)熱源通過插件實(shí)現(xiàn)
ANSYS APDL熱分析--換熱器熱膨脹分析(附命令流)
1.項(xiàng)目背景
蒸汽發(fā)生器排污熱交換器充分利用余熱、完成熱量轉(zhuǎn)換的試驗(yàn)裝置，求結(jié)構(gòu)完整性有著至關(guān)重要的意義，而高溫下軸向的熱膨脹是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效的主要原因之一，因而計(jì)算器熱膨脹量至關(guān)重要。
2.項(xiàng)目目的
利用ANSYS軟件，建立蒸汽發(fā)生器排污換熱器梁?jiǎn)卧S模型，對(duì)其在設(shè)計(jì)溫度下的熱膨脹量進(jìn)行計(jì)算，為后續(xù)驗(yàn)證換熱器裝置的結(jié)構(gòu)完整性提供依據(jù)。
3.理論計(jì)算
熱膨脹量理論計(jì)算公式：
?L=α??T?L
其中：α為熱膨脹系數(shù)，△T為溫差，L為管道計(jì)算長度
在本實(shí)例中，溫差△T：管側(cè)為310℃；殼側(cè)為268℃
α：12e-6 mm/mm·℃；
L：管側(cè)為1500mm；殼側(cè)為800mm
計(jì)算得軸向熱膨脹量：
?L=310?12e-6?1500+268?12e-6?800=8.153mm
4.計(jì)算輸入
熱膨脹分析時(shí)，僅需要加溫度載荷，同時(shí)將框架底部固定約束即可。
展開 
【免費(fèi)下載】ANSYS Workbench 幾何、網(wǎng)格、結(jié)構(gòu)和熱分析（原安世亞太工程師自譯）中文培訓(xùn)教程
ANSYS Workbench 幾何、網(wǎng)格、結(jié)構(gòu)和熱分析（原安世亞太工程師自譯）中文培訓(xùn)教程下載地址
ANSYS DesignModeler教程 http://pan.baidu.com/s/1kVz288v
ANSYS Meshing教程 http://pan.baidu.com/s/1geNHb1p
ANSYS Mechanical Basic教程 http://pan.baidu.com/s/1jHTa3Ro
ANSYS Mechanical Nonlinear教程 http://pan.baidu.com/s/1nuHzi9j
可結(jié)合免費(fèi)教學(xué)視頻（共10講）操作和練習(xí) http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10015
視頻1主要內(nèi)容
啟動(dòng)Workbench；Workbench各模塊與求解器列表；調(diào)用靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析流程；DM幾何模型導(dǎo)入；啟動(dòng)分析向?qū)В欢x和指定材料；網(wǎng)格劃分；載荷與約束；求解與后處理；變形與應(yīng)力查看
視頻2主要內(nèi)容
DM導(dǎo)入外部幾何模型文件；幾何模型修復(fù)；二維草圖建模與三維實(shí)體建模；幾何編輯；參數(shù)化建模與參數(shù)耦合；概念建模（梁、殼建模與技巧）；DM導(dǎo)出幾何文件(.agdb格式或者其他中性格式.igs .x_t)
視頻3主要內(nèi)容
一次完整的建模過程
視頻4主要內(nèi)容
實(shí)體網(wǎng)格劃分方法(四面體與六面體)；總體尺寸與局部尺寸；四面體兩種方法對(duì)比；網(wǎng)格質(zhì)量統(tǒng)計(jì)；如何劃分六面體(掃略與多區(qū))；內(nèi)部網(wǎng)格查看技巧；網(wǎng)格編輯(節(jié)點(diǎn)移動(dòng))；六面體主導(dǎo)網(wǎng)格
視頻5主要內(nèi)容
導(dǎo)入幾何模型；材料參數(shù)；接觸設(shè)置；接觸前處理工具；網(wǎng)格劃分；結(jié)構(gòu)載荷；結(jié)構(gòu)約束；求解與后處理；運(yùn)動(dòng)副；彈簧
視頻6主要內(nèi)容
導(dǎo)入幾何模型；材料參數(shù)；熱邊界條件；熱分析后處理；熱分析結(jié)果導(dǎo)入結(jié)構(gòu)分析；結(jié)構(gòu)載荷與約束；熱應(yīng)力計(jì)算
展開 WB12.0化工部件熱結(jié)構(gòu)耦合分析（熱結(jié)構(gòu)耦合，路徑線性化）
huagongbujian有限元應(yīng)力分析及強(qiáng)度校核報(bào)告.doc
化工部件的熱結(jié)構(gòu)耦合分析：
關(guān)鍵點(diǎn)：熱結(jié)構(gòu)耦合，路徑線性化，六面體網(wǎng)格，漸變圓角
耦合場(chǎng)分析是WB的優(yōu)勢(shì)功能之一，本報(bào)告利用WB做熱結(jié)構(gòu)耦合，評(píng)價(jià)整體應(yīng)力。由于報(bào)告中涉及隱私內(nèi)容，故隱去一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)和公式，望大家原諒。拋磚引玉，供大家交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，共同進(jìn)步！
ANSYS結(jié)構(gòu)屈曲分析的理論背景 附ANSYS工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析王新敏下載
屈曲分析又稱為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析，受壓結(jié)構(gòu)的屈曲問題是結(jié)構(gòu)分析中最重要的研究課題之一。1963年羅馬尼亞布加勒斯特的一個(gè)跨度為93.5m的網(wǎng)殼屋蓋在一場(chǎng)大雪后被壓垮，其原因就是網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的整體失穩(wěn)。近年來，隨著各類大跨空間結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題變得尤為突出。穩(wěn)定性分析（屈曲分析）已經(jīng)成為各類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須考慮的關(guān)鍵性問題。本節(jié)簡(jiǎn)單介紹ANSYS屈曲分析的有關(guān)概念和理論背景。結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)破壞一般可分為如下兩種，即分支型失穩(wěn)和極值型失穩(wěn)。
1.平衡狀態(tài)分枝型失穩(wěn)
當(dāng)荷載達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，如果結(jié)構(gòu)的平衡狀態(tài)發(fā)生質(zhì)的變化，則稱結(jié)構(gòu)發(fā)生了平衡狀態(tài)分枝型失穩(wěn)。這種失穩(wěn)的臨界荷載可以通過分枝平衡狀態(tài)的分析進(jìn)行計(jì)算，分枝平衡狀態(tài)實(shí)際上是一種隨遇平衡狀態(tài)。
這類失穩(wěn)問題的研究主要針對(duì)沒有缺陷的理想結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，其目的是得到在特定的工況下結(jié)構(gòu)發(fā)生失穩(wěn)的臨界荷載值，以及與此值相應(yīng)的屈曲模式。這類問題實(shí)質(zhì)上是一種特征值問題，可通過ANSYS的特征值屈曲分析功能來實(shí)現(xiàn)。
2.極值點(diǎn)失穩(wěn)
如果當(dāng)荷載達(dá)到一定的數(shù)值后，隨著變形的發(fā)展，結(jié)構(gòu)內(nèi)、外力之間的平衡不再可能達(dá)到，這時(shí)即使外力不增加，結(jié)構(gòu)的變形也將不斷的增加直至結(jié)構(gòu)破壞。
這種失穩(wěn)形式通常是發(fā)生在具有初始缺陷（如：幾何缺陷、殘余應(yīng)力、偶然偏心等）的結(jié)構(gòu)中，具有初始彎曲的軸心壓桿就屬于這種問題情況。在這種類型的失穩(wěn)情況下，結(jié)構(gòu)的平衡形式并沒有質(zhì)的變化，結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的荷載可通過載荷-變形曲線的載荷極值點(diǎn)得到，因此這類失穩(wěn)被稱為極值點(diǎn)失穩(wěn)。
極值點(diǎn)失穩(wěn)問題的實(shí)質(zhì)是有缺陷結(jié)構(gòu)的非線性靜力分析問題，載荷-位移曲線的極值點(diǎn)就是有缺陷結(jié)構(gòu)的極限承載力，此值必然低于無缺陷理想結(jié)構(gòu)的屈曲臨界荷載，即結(jié)構(gòu)在達(dá)到特征值屈曲計(jì)算的臨界荷載理論值之前已經(jīng)達(dá)到承載極限。
展開 ANSYS與ABAQUS比較之實(shí)例8---帶孔平板的熱應(yīng)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(yīng)力分析，后面會(huì)使用ANSYS對(duì)同一個(gè)問題做熱應(yīng)力分析。
【問題描述】
一個(gè)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(dòng)支座支撐。該板的初始溫度是25度，現(xiàn)在要求當(dāng)溫度升高到150度時(shí)，板中的應(yīng)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(gè)平面應(yīng)力問題，應(yīng)力的產(chǎn)生是因?yàn)闇囟鹊淖兓瘜?dǎo)致產(chǎn)生了熱應(yīng)變，而該熱應(yīng)變又被約束限制導(dǎo)致熱應(yīng)力的產(chǎn)生。
2.
非線性考慮。只有一個(gè)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(gè)最簡(jiǎn)單的線彈性分析。
3. 幾何建模。由于該結(jié)構(gòu)左右對(duì)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(duì)該板施加預(yù)定義溫度場(chǎng)25度，而在第一個(gè)分析步修改該溫度場(chǎng)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(gè)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(shí)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(dǎo)入到裝配即可。
5.設(shè)置分析步
兩個(gè)分析步。
新創(chuàng)建的分析步是最一般的靜力學(xué)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(yù)定義場(chǎng)確定溫度。
對(duì)整塊板施加25度的初始溫度。
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