瞬态热结构耦合分析-WB与APDL的完美结合，事半功倍！
热结构耦合分析是指求解对应温度场下结构的应力、应变和位移等物理量，也是压力容器行业中设备分析设计或校核经常会遇到的一种类型，如换热器管板、壳体、换热管等在管壳程存在温差的情况下，则不能忽略温差应力对这些承压部件的影响，如反应釜内筒介质温度与夹套内介质温度的不同导致的温差应力对几何结构不连续区域应力的影响等。但上述的分析都是稳态热结构耦合分析，而瞬态热结构耦合分析则很少会遇到，比较典型的则是高温蠕变分析，则需要考虑温度随时间的变化对结构应力的影响进而进行蠕变强度的评定，高温蠕变分析在整个压力容器行业中算是最难的一种分析类型了，其实对于大多数的分析设计从业人员可能终其整个职业生涯也难接触到高温蠕变分析。
但时代在进步，即使有些知识我们可能永远也用不到，但学到的都是自己的，即使用不到也会潜移默化的对自己有很大的帮助，每一个行业都在日新月异的变化，有的人在行业的大潮中随波逐流，而有的人则早已抢先在大流中试图成为弄潮儿，引领大流的走向，时代的变迁不会等任何一个人，也许有一天我们睡醒一觉就发现世界已经变了，而只有不断学习才能让我们不被时代和行业所抛弃，紧跟行业大势。“ANSYS分析设计人公 众号”愿与您一起学习，一起成长，共同进步，最近笔者也在四处跟朋友们约稿，希望能在平台为大家提供更专业、更广阔、甚至来自不同领域的专业知识和视野，真心期待更多的朋友加入并分享您的所学所感所悟，与大家一起交流，让更多对分析设计感兴趣和真正想学习的人都能有所收获，将这里打造成属于我们所有分析设计人的专属交流和学习平台。本篇文章是我跟一位来自一重设计院师兄约的稿，感谢师兄的无私和慷慨分享，师兄借助一个小例子，将WB和APDL结合起来，做了一个瞬态热结构耦合分析案例与大家分享交流一下，这个例子不是想证明APDL在WB中可用，而是想说明APDL在WB中使用时的注意事项，有些在经典里面的命令，在WB中使用时需要特殊注意或在WB中受限使用，希望能对大家有所帮助和启示（如下图中红色标注部分 是一个典型的需注意使用事项，命令流中的NA和NB需要事先在WB中通过Named selection进行定义，且必须是节点集 合而不能是面集 合，因为在WB中用命令加载只能加载至节点而不能加载至面或线）。
TIME,0.001 ！定义第一个载荷步结束时间为0.001s
NSUBST,1 ！定义子步数为1
AUTOTS,0 ！关闭自动时间步长
TIMINT,OFF ！关闭时间积分效应
KBC,1 ！定义阶跃载荷加载
OUTRES,BASIC,1 ！输出基础结果数据至数据库，每子步写入1次
SF,NA,CONV,0.5,200 ！设置NA面网格节点参考温度为200，对流传热系数为0.5，WB中用命令加载，只能加载至节点，不能加载至面或线，且不支持从体、面、线选关联节点的命令，须提前定义节点组
SF,NB,CONV,1,100 ！设置NB面网格节点参考温度为100，对流传热系数为1
SOLVE ！求解
TIME,50 ！定义第二个载荷步结束时间为50s
NSUBST,50 ！定义子步数为50
AUTOTS,0 ！关闭自动时间步长
TIMINT,ON ！打开时间积分效应
KBC,0 ！定义斜坡载荷加载
OUTRES,BASIC,50 ！输出基础结果数据至数据库，每50个子步写入1次
SF,NA,CONV,1,100 ！设置NA面网格节点参考温度为100，对流传热系数为1
SF,NB,CONV,0.5,200 ！设置NB面网格节点参考温度为200，对流传热系数为0.5
SOLVE ！求解
TIME,100 ！定义第三个载荷步结束时间为100s
NSUBST,50 ！定义子步数为50
AUTOTS,0 ！关闭自动时间步长
TIMINT,ON ！打开时间积分效应
KBC,0 ！定义斜坡载荷加载
OUTRES,BASIC,50 ！输出基础结果数据至数据库，每50个子步写入1次
SF,NA,CONV,0.5,200 ！设置NA面网格节点参考温度为200，对流传热系数为0.5
SF,NB,CONV,1,100 ！设置NB面网格节点参考温度为100，对流传热系数为1
缺省最后一步的solve，因界面操作时默认最后增加了一个solve命令
图1 第一载荷步温度场
图2 第二载荷步温度场
图3 第三载荷步温度场
D,NBOT,ALL,0 ！设置NBOT面所有网格节点约束为0
NLGEOM,OFF ！关闭大变形开关
KBC,1 ！定义阶跃载荷加载
*DO,I,1,2 ！定义循环
TIME,I ！定义变量I为TIME
NSUBST,1 ！定义子步数为1
AUTOTS,OFF ！关闭自动时间步长
LDREAD,TEMP,I,,,,'H:\WANGSONGFOLDER\WS_TEST\JIAOYANSHI_FILES\DP0\SYS\MECH\FILE','RTH' ！载入第1至第2载荷步温度场求解结果
TIMINT,OFF ！关闭时间积分效应
!LSWRITE,I ！无须执行的命令，忽略
SOLVE ！求解
*ENDDO ！结束循环
I=3 ！定义第3载荷步
TIME,I ！定义变量I为TIME
NSUBST,1 ！定义子步数为1
AUTOTS,OFF ！关闭自动时间步长
LDREAD,TEMP,I,,,,'H:\WANGSONGFOLDER\WS_TEST\JIAOYANSHI_FILES\DP0\SYS\MECH\FILE','RTH' ！载入第3载荷步温度场求解结果
TIMINT,OFF ！关闭时间积分效应
!LSWRITE,I ！无须执行的命令，忽略
!SOLVE ！求解无须执行的命令，忽略
!LSSOLVE,2,3,1！ ！无须执行的命令，忽略
上述以一简单实例说明：虽然在WB中通过手动操作可以一步步实现瞬态分析，但如果能够在WB中灵活运用APDL可以更好的将WB软件的功能发挥到极致。同时，也需注意上述所说的WB中对APDL语言的识别与经典会有些许不同，都需要我们在学习过程中自己摸索，不要怕遇到问题，其实遇到问题不是坏事，而相反却是好事，遇到问题解决问题的过程才是我们最好的老师！
