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用 Abaqus 做焊接/鍵合熱-力耦合的“一鍵批量建模與計算” - 目錄 - 1.

基于Ansys WB耦合場瞬態模塊的熱-力耦合分析1、引言熱-力耦合分析根據其耦合的方式一般分為順序耦合和完全耦合；順序耦合是單向的，如已知溫度計算結構體的變形、應力、應變等；而完全耦合是雙向的，如剎車盤制動過程，盤片與摩擦片的摩擦生熱，熱又導致盤片變形，變形的盤片進一步影響盤片和摩擦片的接觸關系，又進一步的影響摩擦生熱，即力→熱→力→......熱力雙向耦合

力相耦合 熱-力耦合模型基于固體力學框架而建立的耦合模型，在固體力學上耦合相場損傷接口，主要用于模擬電池的內部由于應力變化引起的材料斷裂和失效。

當復合材料遭遇雷擊時，復合材料會同時受到電-熱-力的耦合作用。根據焦耳熱定律，雷電流流過時由材料電阻產生的大量焦耳熱量使材料溫度上升，導致材料出現燒蝕損傷。燒蝕損傷也會使材料的導電性和導熱性能降低。受到雷擊作用后，復合材料的性能必然會下降，因此還需要對雷擊后復合材料的剩余強度進行分析，定量計算雷擊對復合材料承載力的影響。

Comsol凍土路基（熱-水-力耦合）模型，水熱采用PDE建模，力學采用軟件自帶的固體力學模塊，路基分為兩層土，計算時間一年，附帶參考文獻。

Digimat能夠幫助用戶預測多相材料的宏觀性能，支持的材料范圍涉及包含連續纖維、長纖維、短纖維、纖維編織、晶須、顆粒、片層等所有增強相和包括樹脂基、金屬基和陶瓷基在內的多類基體材料。廣泛的軟件接口可以為幾乎所有的主流有限元程序提供材料模型或進行多尺度的耦合分析。多尺度的分析結果使得對材料和結構的失效預測更加準確。圖1.

Abaqus以制動盤轉動為例的力熱耦合分析-01-15.pdf

2.層合板/結構力學性能分析 各向異性彈性分析、層間剪切應力、層合板屈曲、沖擊、振動、熱-力耦合行為。 3.制造工藝模擬 熱固化（固化動力學、放熱模型）、樹脂流動（RTM/VARI）、鋪層殘余應力與變形預測。

?Digimat-MX database: 選擇Digimat-MX，會打開Digimat-MX的材料數據庫，里面有許多組材料模型，我們可以選擇符合的材料，并且加載Digimat-RP中。這些材料性質包括線彈性、塑性和熱塑性。 ?Load material: 如果有已經建立好的材料檔(.daf/.mat)，可以由這個方式直接輸入。

圖 EPart.07總 結我們對x型肋梁演示零件的驗證研究表明，實驗和模擬之間在初始裂紋位置以及力-位移曲線，吸收能量-位移曲線在定量方面都非常一致。這證明Digimat材料卡片能夠使我們的客戶能夠獲得準確的模擬結果。Envalior是熱塑性材料科學的全球領導者，提供全套一流的熱塑性塑料材料解決方案和全球應用開發支持。通過創新和市場領先的可持續產品，我們讓創意變為現實。

本案例基于一加熱電路模型，它由沉積在玻璃板上的電阻層組成，向電路施加電壓時，該電阻層產生焦耳熱。該電阻層的屬性決定了產生的熱量。模擬了加熱電路的焦耳熱分布以及熱膨脹變形，模擬結果如圖所示：焦耳熱分布云圖電熱板熱膨脹變形感興趣的朋友，可下載模型源文件，歡迎交流

用戶使用虛擬樣機進行動力學分析，獲取動態載荷，實現多場耦合等，切實縮短產品研發周期，提升競爭力。Adams支持考慮部件的線彈性和非線性彈性，能夠研究部件線性和非線性變形對機械系統性能的影響，也能計算更準確的部件載荷，用于評價結構剛強度和疲勞壽命。Adams剛柔耦合分析功能最終為分析人員提供平衡機械系統強度、靈活性、成本和重量等設計因素的寶貴建議。

例如本文用到的工藝結果映射工具模塊Digimat-MAP和有限元聯合仿真分析模塊Digimat-CAE，就集成在解決方案Digimat-MS里面，而Digimat-MS則是多尺度耦合分析集成解決方案，該方案將工藝分析與結構分析集成，通過將工藝分析結果映射至結構分析模型，完成后續的結構分析。

具體如下圖所示：圖6 泵蓋外表面對流換熱邊界圖7 泵蓋內腔表面壓力載荷圖8 泵蓋凸起孔集中力載荷4.計算結果分析4.1 計算分析設置對于泵蓋的熱結構耦合仿真分析，需建立穩態熱仿真分析類型和熱結構耦合仿真分析類型，并需首先計算泵蓋穩態熱工況，然后才能計算其熱結構耦合仿真分析。

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。

結果顯示在一定的參數條件下，可以通過流-固-熱仿真，指導不同的焊腳尺寸如何設計合適的熱風管道孔徑，以獲得理想的焊腳溫度和焊接效果。作者研究了熱風焊接過程中的熱風加熱問題，為塑料產品的熱風焊接工藝提供了一定的指導意義。此外，耦合仿真中還通過添加自適應網格關鍵字，模擬熱風加熱過程中的焊腳受力晃動現象，為后期的匹配驗證提供了途徑。

熱傳遞的4個類型為應對這一挑戰，海克斯康工業軟件旗下的有限元結構分析軟件MSC Nastran在復合材料熱分析及熱-力耦合分析領域表現卓越。MSC Nastran憑借其在熱傳導模擬、熱-力耦合分析、性能失效評估等方面的強大能力，將有效突破復合材料熱力學分析的瓶頸，助力提升設計精度與產品可靠性。

Abaqus間接耦合技術是指耦合多物理場時，協同多個求解程序同步求解，比如常提到的流固耦合FSI(Fluid-structure Interaction)就主要用于求解氣流-結構的熱交互、水流-結構的力交互。