本章主要介绍在进行顺序耦合热应力分析时,如何使用ABAQUS/Standard根据已知的温度场来求解模型的应力应变场。在很多工程实际问题中,热应力的影响是不能忽视的,如焊接、铸造等各种冷热加工过程,高温环境中的热辐射,内燃机,管路系统等。
ABAQUS可以用于求解非耦合传热分析、顺序耦合热应力分析、完全耦合热应力分析、绝热分析、热电耦合分析、空腔辐射等类型的传热问题。
l了解热应力分析的基本问题
l通过实例掌握应用ABAQUS进行热应力分析的基本方法
任务驱动&项目案例
8.1 热应力分析中的主要问题
ABAQUS/Standard及ABAQUS/Explicit均可以进行热分析,但应注意应用的场合。
l非耦合传热分析:在此类分析中,应力应变场或电场不会影响模型的温度场。在ABAQUS/Standard中可以分析热强制对流、传导、边界辐射等传热问题,其分析类型可以是线性或非线性、瞬态或稳态。
l顺序耦合热应力分析:在此类分析中,应力应变场受温度场影响,但是温度场不受应力应变场的影响。使用ABAQUS/Standard求解时先分析传热问题,将得到的温度场作为已知条件,并进行热应力分析,从而得到应力应变场。分析热应力分析的网格和传热问题时所使用的网格可以是不一样的,ABAQUS会自动进行插值处理。
l完全耦合热应力分析:此类分析中,温度场和应力应变场之间相互作用,需要同时求解。可使用ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit求解。
l绝热分析:在此类分析中,力学变形产生热,且整个过程的时间极短暂,不发生热扩散。可使用ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit求解。
l热电耦合分析:可使用ABAQUS/Standard求解电流产生的温度场。
l空腔辐射:使用ABAQUS/Standard求解时,除了边界辐射外,还可以模拟空腔辐射。
(内容、图片来源:《ABAQUS 2020有限元分析从入门到精通》,侵删)
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