Workbench结构热力耦合分析案例
正文共： 582字 11图 预计阅读时间： 2分钟 有如下的一个结构，上下两根压杆压着中间高温部件。由于高温会传到压杆上，对其力学参数有所影响，现分析一下工作状态下，压杆一端变形情况如何。这是一个热力单向耦合问题，将压杆简化为悬臂梁，其实问题归结为，靠近高温部件的压杆温度上升，弹性模量会降低，相同的作用力下，压杆的变形会增加。
压杆为40mm×40mm，厚度2.5mm的方钢，悬臂长度620mm。在workbench创建如下分析项目
工作状态下，压杆高温端温度599℃，低温端25℃；非工作状态下，均为25℃，其余面按绝热考虑。 压杆受力边界如下，一端固定，一端施加500N的力。
工作状态和非工作状态下，压杆的变形如下，前者最大变形量3.6179mm，后者最大变形量2.343mm，可以看出，工作状态的变形相比非工作状态增加了54.4%。 该问题本身很简单，也可以通过悬臂梁的挠度公式来计算变形量。用公式来计算时，冷态就用冷态下的弹性模量，热态可以不用考虑温度分布，而直接用一个温度值来计算弹性模量，比如用平均值，或者用最高温度值，这种情况下变形量是最大的，结果偏保守。计算方法根据实际的工程应用需求而定。悬臂梁的挠度公式如下，注意该公式计算的挠度为中性截面上的值： 本案例中，截面惯性矩I=8.8281e-08 m^4，L=0.62m，P=500N。用常温和高温弹性模量计算的挠度值分别为2.32和2.96mm。 著作权归作者所有，欢迎分享，未经许可，不得转载
首次发布时间：2023-07-05
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