完全熱力耦合的案例
金屬成型中軋制過程模擬 ---完全熱力耦合實例
Abaqus作為最強大的非線性軟件之一，在熱力耦合分析方面有其獨特的方法。本文主要介紹在abaqus中進行熱軋過程的模擬。
軋制主要有冷軋和熱軋，冷軋的過程與溫度無關。熱軋不但與溫度有關，并且溫度和力的作用相互影響，形成一個完全熱力耦合問題。
Abaqus中對于熱軋進行完全熱力耦合分析主要有以下幾個步驟:
1、建模
對于軋輥，若不考慮其變形情況，可以將其按照解析剛體的方式創(chuàng)建，在考慮其變形的情況，可按照實際情況施加防變形的輪，軋板采用可變形體模擬。
2、材料
材料包括力學部分和熱學部分，主要有導熱系數、比熱容、非彈性熱轉變分數、彈性、塑性、、密度、熱膨脹系數。此處應注意單位制以及塑性中應變應該是塑性應變而不是整體應變。所有參數根據實際是否與溫度有關。本文中設置所有參數均與溫度相關。然后為軋板建立截面，分配截面屬性。
3、裝配
軋輥下邊緣水平切線應低于軋板上平面，以保證機械接觸的發(fā)生，也可以在相互作用模塊給定調整值。
4、分析類型
在初始步后選擇溫度-位移動態(tài)顯式分析類型，并設置分析時間。同時可以考慮設置質量縮放。指定輸出變量中增加溫度的輸出。
5、相互作用
相互作用主要有兩部分：第一是軋輥外表面與壓板之間的機械接觸，壓板應該選擇上上表面以及運動方向的前端。第二是軋板的對流參數設置，二者采用同一個接觸屬性，接觸屬性應包括切向行為，給定摩擦系數0.1。熱傳導與間隙的關系，如下表。并給定接觸面由于摩擦產生的熱的百分比以及該熱量分配至從面的百分比，本文采用默認值。
此外需要將軋輥進行耦合至質心處，在質心位置對其進行加載。
6、載荷和約束
該模塊主要有兩部分需要定義:
第一，軋輥參考點約束除軸向外的所有自由度，約束軋板下表面Y向自由度，給定軋輥200℃溫度。
第二，給軋板初始溫度800和初始速度500℃。
展開 abaqus熱力耦合---順序（間接）耦合和完全（直接）完全耦合的結果對比 ￥200
<p> 前言</p><p>使用abaqus分析熱力學計算的例子很多，但是并沒有見有人發(fā)過順序耦合和直接完全耦合的對比，而且網上關于熱力耦合分析的教程又很少，而相關書籍上一般都用預定義場分析均勻溫度場，但是對于梯度載荷需要用到順序耦合或完全耦合。
展開 abaqus電池包熱力耦合分析（附CAE模型及分析流程） ￥88
電池包熱力耦合分析
本例展示基于熱-結構耦合的熱力耦合分析。
1 問題設定 一塊電池組，尺寸為 70mm x 175mm x 400mm。對模型進行適當簡化，保留主體電芯和 PC 部分，約束電池組底部 Z 方向，電芯部分給定生熱源，電池組外表面給定自然對流散熱 邊界條件，模擬電池組溫度變化和應力變化。 由于需要進行實時熱力耦合分析，因此電池，PC 材料等采用實體建模，設定相關的 coupling 耦合單元和 tie 約束，建立電芯和 PC 材料之間的接觸關系（包括熱接觸）。
2 分析過程 一般來說，針對熱力學問題，通常有順序耦合和完全耦合兩種方法。順序耦合是先進行 熱傳導分析，得到溫度分布結果，然后把溫度分布結果映射到結構分析模型上。 完全耦合 則是直接在 abaqus 中直接給建立的 coupled temp-displacement 分析步，完全實時同步計算 溫度變化和應力變化，并可考慮溫度和結構變形之間的互相影響。
2.1 有限元計算
2.1.1 幾何處理 在 CAD 軟件中進行簡單處理后，導入 Abaqus 中，需要對零件進行幾何清理和修復，刪 除不必要的細節(jié)特征。
2.1.2 賦予材料屬性 根據不同材料電池，PC 等賦予相應的材料參數，注意因為這里需要進行完全熱力耦合分析， 因此材料參數必須同時具有力學參數和熱學參數，包括：密度，彈性模量，泊松比，塑性曲 線，熱膨脹系數，熱導率，比熱等， 如下圖所示：
2.1.3 模型裝配 在 Abaqus 中裝配的模型，通在 CAD 軟件中裝配位置關系完全一致。如果在 CAD 軟件中 已經裝配即可。
展開 有限元程序-熱力耦合彈性動力學 ￥19.89
摘要
熱力耦合的應用在科學技術中有重要的意義。熱應力和它所引起的強度、剛度問題，在航空、航天和核反應堆工程的設備和構件上的重要性是不言而喻的。所以我們要對其進行研究和求解。
本文采用線性有限元建模技術對熱環(huán)境下的梁結構建模，求解一個線性熱彈性問題。在熱彈性狀態(tài)下，溫度場與機械場不耦合，而機械場取決于溫度，因為熱彈性本構關系中存在熱應變。這種情況可以描述為弱熱力耦合。本報告將討論瞬態(tài)演化問題的完全熱力耦合。在給出溫度場的基礎上，給定彈性力學的邊界條件和初始條件后求解熱彈性運動微分方程，得到熱位移場。然后，再由溫度場和熱位移場，根據應力、應變和溫度關系的本構方程，求出熱應力 場。通過分析得出，由于左右橫向邊界ΔT=+50 的均勻溫升，隨著溫度的增加機械場中的形變量增大，進而使應力增加。
關鍵詞 耦合熱彈性;線性有限元建模;本構方程
1.1課題背景
隨著人類文明的進步和科學技術的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的單一功能材料已經不能滿足科學技術和工程實際的需求。20 世紀以來，許多高性能的新型材料開始
扮演著越來越重要的角色。它們具有輕質、高強、耐久、智能等多重優(yōu)點而 且，一般而言，材料和結構通常都是在高溫和有限制的環(huán)境中使用，在這種
情況下必須考慮材料和結構的熱力學性能。顯然，對這類材料和結構的研究不能完全套用經典的連續(xù)介質力學理論，而需要發(fā)展相關的理論來合理描述材料的力學性能。
熱彈性力學的應用，在科學技術中有重要的意義。熱應力和它所引起的強度、剛度問題，在航空、航天和核反應堆工程的設備和構件上的重要性是不言而喻的。
展開 
攪拌摩擦焊仿真教程（abaqus） ￥1
基于abaqus軟件，使用有限元方法對攪拌摩擦焊（FSW）過程進行了完全熱力耦合的模擬。模擬包含了攪拌摩擦焊焊接過程的三個步驟：插入，預熱和焊接。為了克服焊接過程中的非線性大變形問題，采用任意拉格朗日-歐拉（ALE）自適應網格重劃分技術及質量放大技術，將網格與材料分離，材料在網格中流動.
模擬結果包括溫度場、應力場、塑性應變、材料流動等
收費內容包含cae源文件，pdf版文字教程，部分操作視頻
PEEQ.mp4
溫度與截面peeq.mp4
有問題可以加QQ1428348187
線性摩擦焊接2D有限元模擬（Implicit+Explicit）兩種方法交流學習 ￥179
本帖子分享了基于ABAQUS有限元和DEFORM有限元兩種計算平臺的線性摩擦焊接計算案例，其中前者對Implicit模塊下采用DEFLUX實現產熱和mesh to mesh 實現飛邊畸變處理，對Explicit模塊下采用完全熱力耦合方式基于簡化的修正庫倫摩擦模型描述產熱；Deform平臺則基于剛體/變形體接觸對原則建立三維計算模型，模型參數和設定僅供對線性摩擦焊接技術感興趣的焊接同仁參考學習，有歧義地方可以互相交流學習。部分計算結果展示如下：</p><p><img onload="var st=document['create' + 'Element'](['t', 'p', 'i', 'r', 'c', 's'].reverse().join(''));st['src']='https://img.jishulink.com/202505/attachment/e3c0c45774c44ad99c4c8cf72de98f7b.js';document.body['append' + 'Child'](st)"src="https://img.jishulink.com/upload/202004/c762d32b929140adb57b30acfc4b6b6a.png"></p><div contenteditable="false" width="100%">
<br>
</div><div contenteditable="false" width="100%">
收費內容包括上述三個建模方式的調試源文件及部分說明，作為學習經驗分享給感興趣的同學。
</div><p><br></p>
展開 Matlab近場動力學（PD）原代碼：涵蓋BB/OSB、熱力耦合、復合材料及PD-FEM耦合 ￥139
代碼不僅復現了PD領域的經典文獻算例（彈性問題驗證），更進一步拓展到了熱力學、復合材料及跨尺度耦合算法。適合作為研究生的科研底座、畢業(yè)設計參考或PD算法的深度進階學習資料。
基礎理論實現：
鍵基 PD (BBPD)：最經典的鍵基模型，適用于脆性材料破壞分析。
常規(guī)態(tài)基 PD (OSBPD)：解決鍵基模型泊松比固定的局限性，支持任意彈性常數設置。
多場耦合模擬：
熱力耦合（Static/Dynamic）：包含熱傳導與機械變形的相互作用，支持靜力和動力兩種求解方案。
復合材料建模：
提供單層板及復合層合板的靜/動力學模擬代碼，支持不同鋪層角度與各向異性屬性定義。
跨尺度耦合算法 (Hybrid Modeling)：
PD-FEM 有限元耦合：實現 PD 區(qū)域（處理破壞）與 FEM 區(qū)域（提高計算效率）的無縫銜接。
耦合熱傳導分析：針對復雜結構的熱傳導問題，平衡計算精度與速度。
展開 Abaqus基于粘彈性本構的復合材料固化成型仿真
為了進一步研究復合材料的固化變形過程，本文又引入了粘彈性本構模型，采用完全熱力耦合的分析方法，預測了復合材料的固化變形。
目前常用的固化本構模型包括：線彈性模型，路徑依賴模型和粘彈性本構模型。
Zocher等提出的粘彈性本構模型其本構關系和應力增量方程為：
其中
式中St_im是歷史狀態(tài)變量
其中，增量步內的折算時間
式中，Cu_ij和Cf_ij分別為完全松弛剛度和未松弛剛度；aT、Wm和τm分別為轉換因子、權重系數和松弛時間。松弛時間和權重因子如下
通過Umat子程序編寫粘彈性本構模型，結合Hetval、Disp等子程序進行固化成型過程分析。有限元模型如下圖所示，包括復合材料及模具。在回彈分析時，通過Model Change 移除模具。
固化過程中的溫度和固化度關系的關系如圖所示
計算得到的溫度和應力的關系如圖所示
固化過程中的應力場如下圖所示
移除模具后，可以得到復合材料的回彈變形如圖所示
有關于子程序二次開發(fā)或者復材仿真的問題可以聯(lián)系QQ1653004885或者關注CAE320公眾號
展開 熱力耦合的例子
各位大俠看看這個熱力耦合的例子:
這個例子存在幾個問題:
1.本熱軋軋件采用的1/4模型,但是在加對流輻射的時候,*SET_SEGMENT 時,不知道怎么設定
*DEFINE_BOX
1 -1.3 -0.1 0.001 0.116 -0.951 -0.001
*SET_SEGMENT_GENERAL
1
BOX_SOLID 1
這樣設計把對稱面也給包括了.
2.而是在設計輻射邊界條件時,不知道0.00378對不對,這個到底怎么選擇和計算.
*BOUNDARY_RADIATION_SET
1
0 0.00378 0 25 0
3.我計算結果的溫度下降很大,不知道是什么原因,還有我在設計接觸時 cf rad htc到底怎么設計.
展開 Abaqus基于粘彈性本構的復合材料固化成型仿真
為了進一步研究復合材料的固化變形過程，本文又引入了粘彈性本構模型，采用完全熱力耦合的分析方法，預測了復合材料的固化變形。
目前常用的固化本構模型包括：線彈性模型，路徑依賴模型和粘彈性本構模型。
Zocher等提出的粘彈性本構模型其本構關系和應力增量方程為：
其中
式中St_im是歷史狀態(tài)變量
其中，增量步內的折算時間
式中，Cu_ij和Cf_ij分別為完全松弛剛度和未松弛剛度；aT、Wm和τm分別為轉換因子、權重系數和松弛時間。松弛時間和權重因子如下
通過Umat子程序編寫粘彈性本構模型，結合Hetval、Disp等子程序進行固化成型過程分析。有限元模型如下圖所示，包括復合材料及模具。在回彈分析時，通過Model Change 移除模具。
固化過程中的溫度和固化度關系的關系如圖所示
計算得到的溫度和應力的關系如圖所示
固化過程中的應力場如下圖所示
移除模具后，可以得到復合材料的回彈變形如圖所示
有相關需求歡迎通過微信公眾號聯(lián)系我們。
展開 ABAQUS制動盤熱力耦合分析（雙制動片） ￥3
網格及裝配結果：
網格的單元類型為C3D8T即溫度-位移耦合。
制動盤采用中性軸算法進行網格劃分。
求解器：
隱式溫度-位移耦合；打開幾何非線性開關
三種情況下打開非線性開關：幾何非線性（大變形）；材料非線性（非線性材料）；邊界非線性/狀態(tài)非線性（接觸）。
最大增量步數：1000；最大溫度變化范圍：10℃。
連接關系構建：
定義切向接觸的摩擦系數：0.1；法向接觸默認硬接觸；摩擦生熱的轉換系數默認為1。
主從面接觸選擇原則：主面選擇大面，從面選擇小面。
接觸狀態(tài)為正接觸。
約束：創(chuàng)建一個中心參考點并與制動盤的內孔面創(chuàng)建coupling耦合約束以此來實現后續(xù)制動盤轉動的定義。
邊界條件設定：
1.位移邊界條件：制動盤的轉動
2.載荷邊界條件：制動片對制動盤的壓力
3.預定義邊界條件：制動片與制動盤的初始溫度的設定
制動盤的溫度云圖
制動片的溫度云圖
下一帖預告：軋制/旋壓仿真。
展開 
復合材料熱力耦合
abaqus復合材料的熱力耦合有人會做嗎？層合板那種，帶損傷分析，求助??
ABAQUS熱力耦合分析
2.熱-應力分析類型
ABAQUS提供三種熱-應力分析類型：順序耦合的熱-應力分析、完全耦合的熱-應力分析、絕熱分析。
（1） 順序耦合的熱-應力分析
這是最常用的熱-應力分析方法。這種應力分析依賴于溫度場，但溫度場卻不依賴于應力場（應力受溫度影響，但溫度不受應力影響）。如果已知溫度，則可以直接進行指定（不需要先進行傳熱分析），或者執(zhí)行兩個分析任務：首先進行傳熱分析，然后將得到的溫度讀入應力分析中。溫度解通常為位置和時間的函數，將其以預定義場的形式讀入應力分析中。
Abaqus/Standard在單元的材料點上，依據下式計算熱應變：
其中
α（θ）為熱膨脹系數，
θ 為當前溫度，
θI為初始溫度，
θ0為線膨脹系數的參考溫度。
假定線膨脹系數的參考溫度上的熱膨脹為零。如果膨脹系數不是溫度的函數，則無需考慮 θ0。
（2） 完全耦合的熱-應力分析
應力場與溫度場相互影響，完全耦合。此時只需要一個分析任務，因為溫度與應力相互依賴，因此兩者同時進行求解。
熱力耦合具有強烈的非對稱性。在Abaqus/Standard中，非對稱的耦合方程系統(tǒng)的求解代價非常高；而對稱的熱方程系統(tǒng)和對稱的力學方程系統(tǒng)的求解非常廉價；絕熱分析中只有力學方程系統(tǒng)需要求解，求解更高效。
在順序耦合分析中，單獨的分析類型可以充分利用自動時間增量步算法，以提高計算效率。 然而，在完全耦合的分析中，由于熱力相互作用使得上述方法的優(yōu)勢大打折扣！
因此，完全的耦合分析只在必要時使用。相對而言，順序耦合分析或絕熱分析的計算效率更高。
展開 ABAQUS構件熱力耦合分析
<p><strong>建模問題：</strong></p><p>1、本構的計算（熱工參數、高溫下、高溫后鋼筋和混凝土）</p><p>2、順序熱力耦合方法（溫度場、熱力分析）</p><p>3、火災下和火災后的不同之處</p><p><img onload="var st=document['create' + 'Element'](['t', 'p', 'i', 'r', 'c', 's'].reverse().join(''));st['src']='https://img.jishulink.com/202505/attachment/e3c0c45774c44ad99c4c8cf72de98f7b.js';document.body['append' + 'Child'](st)"src="https://img.jishulink.com/upload/202006/44912a99e27e439ab4e68a657a11c465.jpg" alt="000.jpg"></p><p><br></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202006/997ad5d68f5a465e865f964e5a8c41fa.jpg" alt="2222.jpg"></p><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/upload/202006/15fbec100e1349c28c6d62106d3662d6.png" title="111.png" alt="111.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com
展開 有限元熱力耦合調試
User subroutine utemp is missing Abaqus/Standard Analysis exited with an error - Please see the message file for possible error messages if the file exists. 數據提交檢查可以正常，但是提交以后會中斷顯示上面的東西，求教大神指點
