本文摘要(由AI生成):
文章主要介绍了热应力分析的特点、技术细节和应用范围。热应力分析关注温度变化引起的应变应力,其本质是热膨胀系数问题。在abaqus分析中,热应力分析、传热分析和热机耦合分析是常见的热分析方法。热应力分析的关键在于热膨胀系数,通过定义温度变化和计算求解,可以得到热应力结果。热应力分析的应用范围很广,可以用于初始应力、局部定义热应力区域等。
在abaqus分析中,关于热的分析其实种类有很多,但常见的是三种,热应力分析,传热分析,热机耦合分析。不常见的还有热机电耦合分析等。先说下题目中这三种热分析的特点和差异
由于温度变化引起的应变应力,只关注结果,其本质就是一个热膨胀系数问题。由热膨胀系数在不同温度下引起的热应变,再转化为热应力。关键点在于热膨胀系数:
由不同的热学边界条件引起的热力学传导问题,本质就是热学的偏微分方程求解问题
由不同的热学边界条件引起的应力应变情况,并且十分关注变化过程中温度,应力,应变情况,是热应力和传热分析的综合,如焊接问题。该类在求解的时候同时考虑位移Δu和温度Δθ及相应残差,方程如下:
本次我们不讨论后两者(我在焊接课程里面已经反复讲解了),只讨论第一种,热应力分析的几个技术细节。
我们上文说到,热应力来源于热膨胀系数,所以在材料中一定要添加热膨胀系数:
在load的预定义场中进行温度的定义。如下图定义了一个升温过程。降温的过程类似,只需要将初始温度定义成100,step1中的定义为20即可。
分析步采用静力通用就可以,其他的正常设置
结果如图所示;
应用:关于热应力的应用范围其实很广,你既可以用它来做一个初始应力,也可以灵活调整热膨胀系数,局部定义热应力区域来满足一些特殊需要。