ANSYS热结构耦合分析之两物体相对滑动过程中的摩擦生热分析—附视频教程和命令流
本文摘要（由AI生成）：
本文介绍了一个基于ANSYS的定块上滑块摩擦生热问题的案例。案例中，滑块在定块表面上滑行，受到垂直于表面指向定块的压力，在滑块右侧面施加位移载荷。通过ANSYS软件进行热结构耦合分析，求解因摩擦而引起的温度变化和热应力情况。案例中，作者提供了详细的操作步骤和命令流，包括选择单元类型、定义材料属性、划分单元、施加载荷、定义接触面、施加约束、求解等。
问题描述：
在一个定块上，有一个滑块。在滑块顶面上施加一垂直于表面指向定块的压力，在滑块右侧面施加位移载荷，使滑块在定块表面上滑行。求解因摩擦而引起的温度变化和热应力情况。
关于模型、材料、边界条件等在视频中都有详细说明，这里就不再做文字赘述了。
建议用电脑观看。视频地址：https://v.qq.com/x/page/c0730eel9c9.html
Tips：
1.这里耦合分析类型为直接耦合。间接耦合也是可以做的，但相对要麻烦些，具体方法可以参考上期案例ANSYS两厚壁筒热应力分析(间接耦合)-附视频教程和命令流。
2.关于软件问题：用ANSYS APDL 和Workbench都可以做热结构耦合分析。Workbench热结构耦合分析可参考本微 信号（ANSYS-FEM）往期案例基于ANSYS WORKBENCH的结构热耦合分析之摩擦生热案例（附：源文件和视频教程）。建议有一定有限元理论基础的童鞋不妨学学APDL，刚开始学起来比较困难，但对以后提升仿真效率大有裨益。
附本期案例的命令流：
FINISH
/FILNAME,Exercise ! 定义分析文件名
/PREP7 !进入前处理器
ET,1,PLANE13,4 !选择单元类型
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,DENS,1,,7800 !定义材料1的密度
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,C,1,,460 !定义材料1的比热
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,KXX,1,,66.6 !定义材料1的热传导系数
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
UIMP,1,REFT,,,30 !定义材料1的热膨胀系数的参考温度
MPDATA,ALPX,1,,1.06e-5 !定义材料1的热膨胀系数
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,EX,1,,206e9 !定义材料1的弹性模量
MPDATA,PRXY,1,,0.3 !定义材料1的泊松比
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,DENS,2,,8900 !定义材料2的密度
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,C,2,,390 !定义材料2的比热
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,KXX,2,,383 !定义材料2的热传导系数
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
UIMP,2,REFT,,,30 !定义材料2的热膨胀系数的参考温度
MPDATA,ALPX,2,,1.75e-5 !定义材料2的热膨胀系数
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,EX,2,,103e9 !定义材料2的弹性模量
MPDATA,PRXY,2,,0.3 !定义材料2的泊松比
RECTNG,0,5,0,1.25, !建立钢固定块的几何模型
RECTNG,0,1.25,1.25,2.5, !建立铜滑块的几何模型
TYPE, 1
MAT, 1
REAL, !给钢固定块附材料属性
ESYS, 0
SECNUM,
ESIZE,0.25,0, !设置单元划分尺寸
MSHAPE,0,2D
MSHKEY,1
CM,_Y,AREA
ASEL, , , , 1
CM,_Y1,AREA
CHKMSH,'AREA'
CMSEL,S,_Y
AMESH,_Y1
CMDELE,_Y
CMDELE,_Y1
CMDELE,_Y2 !给钢固定块划分单元
TYPE, 1
MAT, 2
REAL, !给铜滑块附材料属性
ESYS, 0
SECNUM,
CM,_Y,AREA
ASEL, , , , 2
CM,_Y1,AREA
CHKMSH,'AREA'
CMSEL,S,_Y
AMESH,_Y1
CMDELE,_Y
CMDELE,_Y1
CMDELE,_Y2 !给铜滑块划分单元
CM,_NODECM,NODE
CM,_ELEMCM,ELEM
CM,_KPCM,KP
CM,_LINECM,LINE
CM,_AREACM,AREA
CM,_VOLUCM,VOLU
MP,MU,1,0.2
MAT,1
MP,EMIS,1,
R,3
REAL,3
ET,2,169
ET,3,172
R,3,,,1.0,0.1,0,
RMORE,,,1.0E20,0.0,1.0,
RMORE,0.0,0,1.0,,1.0,0.5
RMORE,0,1.0,1.0,0.0,,1.0
KEYOPT,3,3,0
KEYOPT,3,4,0
KEYOPT,3,5,0
KEYOPT,3,7,0
KEYOPT,3,8,0
KEYOPT,3,9,1
KEYOPT,3,10,1
KEYOPT,3,11,0
KEYOPT,3,12,0
KEYOPT,3,2,0
KEYOPT,3,1,1
LSEL,S,,,3
CM,_TARGET,LINE
TYPE,2
NSLL,S,1
ESLN,S,0
ESURF,ALL
CMSEL,S,_ELEMCM
LSEL,S,,,5
CM,_CONTACT,LINE
TYPE,3
NSLL,S,1
ESLN,S,0
ESURF,ALL
ALLSEL
ESEL,ALL
ESEL,S,TYPE,,2
ESEL,A,TYPE,,3
ESEL,R,REAL,,3
ESEL,ALL
ESEL,S,TYPE,,2
ESEL,A,TYPE,,3
ESEL,R,REAL,,3
CMSEL,A,_NODECM
CMDEL,_NODECM
CMSEL,A,_ELEMCM
CMDEL,_ELEMCM
CMSEL,S,_KPCM
CMDEL,_KPCM
CMSEL,S,_LINECM
CMDEL,_LINECM
CMSEL,S,_AREACM
CMDEL,_AREACM
CMSEL,S,_VOLUCM
CMDEL,_VOLUCM
CMDEL,_TARGET
CMDEL,_CONTACT
FLST,2,1,5,ORDE,1
FITEM,2,1 !用接触向导建立滑块和固定块间的接触面
/GO
DA,P51X,UX, !将下面的钢块施加X向约束
FLST,2,1,5,ORDE,1
FITEM,2,1
/GO
DA,P51X,UY, !将下面的钢块施加Y向约束
FLST,2,1,4,ORDE,1
FITEM,2,6
/GO
DL,P51X, ,UX,3.75 ! 给铜块右侧的线加X向位移载荷
FINISH
/SOL
*DIM,pre,TABLE,2,1,1 !定义压力载荷随时间变化的TABLE表
*SET,PRE(1,0,1) , 0
*SET,PRE(1,1,1) , 10e6
*SET,PRE(2,0,1) , 10
*SET,PRE(2,1,1) , 10e6
FLST,2,1,4,ORDE,1
FITEM,2,7
/GO
SFL,P51X,PRES, %PRE% !在铜滑块上表面施加压力载荷
TUNIF,30, !给铜块和钢块施加初始温度
ALLSEL !选择所有的节点，单元，几何体
ANTYPE,TRANS !设置为瞬态分析
TIMINT,OFF,STRUC !关闭结构的动态惯性影响
TINTP,,,,1.0 !定义瞬态积分参数
NLGEOM,ON !定义大变形
TIME,3.75E-3 !定义求解时间
TOFFSET,273 !定义温度偏移量
AUTO,ON !打开时间开关
NSUB,100,10000,100 !定义载荷步
OUTRES,ALL,-10 !定义结果输出子步间隔
SOLVE !求解
/POST1 !进入后处理器
SET,LAST !读取最后子步结果
PLNSOL,TEMP ! 显示温度分布云图
PLNSOL,S,EQV,2 !显示等效应力分布云图
FINISH
温度分布云图
等效应力分布云图：
评论处大家可以补充文章解释不对或欠缺的部分，这样下一个看到的人会学到更多，你知道的正是大家需要的。。。
