Ansys耦合熱分析教程課件

第10章耦合場分析(以熱—應(yīng)力為重點(diǎn))第10章耦合場分析1什么是耦合場分析?

耦合場分析考慮兩個或兩個以上的物理場之間的相互作用。這種分析包括直接和間接耦合分析。當(dāng)進(jìn)行直接耦合時,多個物理場（如熱—電）的自由度同時進(jìn)行計算。這稱為直接方法，適用于多個物理場各自的響應(yīng)互相依賴的情況。由于平衡狀態(tài)要滿足多個準(zhǔn)則才能取得，直接耦合分析往往是非線性的。每個結(jié)點(diǎn)上的自由度越多，矩陣方程就越大，耗費(fèi)的機(jī)時也越多。下表列出了ANSYS中可以用作直接耦合分析的單元類型。不是所有單元都有溫度自由度。什么是耦合場分析?耦合場分析考慮兩個或兩個以上的物理場之什么是耦合場分析?(續(xù))間接耦合分析是以特定的順序求解單個物理場的模型。前一個分析的結(jié)果作為后續(xù)分析的邊界條件施加。有時也稱之為序貫耦合分析。本分析方法主要用于物理場之間單向的耦合關(guān)系。例如，一個場的響應(yīng)（如熱）將顯著影響到另一個物理場（如結(jié)構(gòu)）的響應(yīng)，反之不成立。本方法一般來說比直接耦合方法效率高，而且不需要特殊的單元類型。本章中我們只討論涉及熱的耦合現(xiàn)象。請注意并非所有ANSYS產(chǎn)品都支持所有耦合單元類型和分析選項。例如，ANSYS/Thermal產(chǎn)品只提供熱—電直接耦合。詳細(xì)說明參見Coupled-FieldAnalysisGuide。什么是耦合場分析?(續(xù))間接耦合分析是以特定的順序求解單個間接方法間接方法

用于求解間接耦合場問題。它需要連續(xù)進(jìn)行兩個單場的分析(而不是同時)，第一種分析的結(jié)果作為第二種分析的載荷。如:熱結(jié)構(gòu)熱結(jié)構(gòu)許多問題需要熱到結(jié)構(gòu)的耦合(溫度引起的熱膨脹)但反之不可

結(jié)構(gòu)到熱耦合是可以忽略的(小的應(yīng)變將不對初始的熱分析結(jié)果產(chǎn)生影響)在實用問題中，這種方法比直接耦合要方便一些，因為分析使用的是單場單元，不用進(jìn)行多次迭代計算。間接方法間接方法用于求解間接耦合場問題。它需要連續(xù)進(jìn)行兩個間接方法-例題葉片和盤中的溫度會產(chǎn)生熱膨脹應(yīng)變。這會顯著影響應(yīng)力狀態(tài)。由于應(yīng)變較小，而且接觸區(qū)域是平面對平面的，因此溫度解不用更新。DiskSectorAirfoilPlatformRoot下面是有關(guān)熱現(xiàn)象的一些可以使用間接耦合方法進(jìn)行分析的例子:熱-結(jié)構(gòu): 透平機(jī)葉片部件分析這種分析又叫做熱應(yīng)力分析。這合非常典型的分析類型將在后面有更加詳細(xì)的描述。間接方法-例題葉片和盤中的溫度會產(chǎn)生熱膨脹應(yīng)變。這會顯著同時，確認(rèn)網(wǎng)格劃分的密度在所有物理環(huán)境中都能得到可以接收的結(jié)果。如：物理環(huán)境方法允許載一個模型中定義最多9種物理環(huán)境。這種方法當(dāng)考慮多于兩個場的相互作用時或不能在每個環(huán)境中使用不同的數(shù)據(jù)庫文件的情況下比較適用。要得到關(guān)于間接問題的物理環(huán)境方法，可以參考《耦合場分析指南》的第二章。物理環(huán)境(續(xù))這種劃分方法在熱分析中可以得到滿意的溫度分布，但......這樣的網(wǎng)格密度在結(jié)構(gòu)分析中才能得到準(zhǔn)確的結(jié)果。同時，確認(rèn)網(wǎng)格劃分的密度在所有物理環(huán)境中都能得到可以接收的結(jié)熱-應(yīng)力分析在本章的后面部分，我們考慮一種最常見的間接耦合分析；熱-應(yīng)力分析。熱-應(yīng)力分析是間接問題，因為熱分析得到的溫度對結(jié)構(gòu)分析的應(yīng)變和應(yīng)力有顯著的影響，但結(jié)構(gòu)的響應(yīng)對熱分析結(jié)果沒有很大的影響。既然熱-應(yīng)力分析只涉及到兩個場之間的連續(xù)作用，我們可以使用手工方法(MM)進(jìn)行順序耦合而不必使用相對復(fù)雜的物理環(huán)境方法(PEM)。這里是手工方法的幾個優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):在建立熱和結(jié)構(gòu)模型時有較少的限制。例如，屬性號碼和網(wǎng)格劃分在熱和結(jié)構(gòu)中可以不同。PEM需要所有的模型都是一致的。MM方法是簡單而且適應(yīng)性強(qiáng)的，ANSYS和用戶都對它進(jìn)行了多年的檢驗。缺點(diǎn):用戶必須建立熱和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫和結(jié)果文件。這與單獨(dú)模型的PEM方法對比，需要占用較多的存儲空間。MM如果再考慮其它場時會比較麻煩。熱-應(yīng)力分析在本章的后面部分，我們考慮一種最常見的間接耦合分基本過程在熱-應(yīng)力分析中，由溫度求解得到的節(jié)點(diǎn)溫度

將在結(jié)構(gòu)分析中用作體載荷。當(dāng)在順序求解使用手工方法時將熱節(jié)點(diǎn)溫度施加到結(jié)構(gòu)單元上有兩種選項。選擇的原則在于結(jié)構(gòu)模型和熱模型是否有相似的網(wǎng)格劃分:

如果熱和結(jié)構(gòu)的單元有相同

的節(jié)點(diǎn)號碼...1熱模型自動轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)模型，使用ETCHG命令(見相應(yīng)單元表格)。溫度可以直接從熱分析結(jié)果文件讀出并使用LDREAD

命令施加到結(jié)構(gòu)模型上。基本過程在熱-應(yīng)力分析中，由溫度求解得到的節(jié)點(diǎn)溫度將在結(jié)構(gòu)基本過程(續(xù)) 如果熱和結(jié)構(gòu)模型的網(wǎng)格有不同

的節(jié)點(diǎn)號碼...結(jié)構(gòu)單元與熱模型網(wǎng)格劃分不同，為了得到更好的結(jié)構(gòu)結(jié)果。結(jié)構(gòu)體載荷是從熱分析中映射過來。這需要一個較復(fù)雜的過程，使用BFINT

命令對熱結(jié)果插值(不能使用物理環(huán)境)。

下面對比一下使用相同或不同網(wǎng)格的區(qū)別。2基本過程(續(xù)) 如果熱和結(jié)構(gòu)模型的網(wǎng)格有不同的節(jié)點(diǎn)號碼熱-應(yīng)力分析流程圖相同網(wǎng)格?5A.將熱模型轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)模型(ETCHG)5a.清除熱網(wǎng)格并建立結(jié)構(gòu)網(wǎng)格Yes

(Option1)No

(Option2)5B.讀入熱載荷(LDREAD)5b.寫節(jié)點(diǎn)文件(NWRITE)并存儲結(jié)構(gòu)文件5c.讀入熱模型并進(jìn)行溫度插值(BFINT)5d.讀入結(jié)構(gòu)模型并讀入體載荷文件(/INPUT)6.指定分析類型，分析選項和載荷步選項7.指定參考溫度并施加其它結(jié)構(gòu)載荷8.存儲并求解9.后處理結(jié)束

1.建立，加載，求解熱模型2.后處理確定要傳到結(jié)構(gòu)的溫度3.設(shè)置GUI過濾，改變工作文件名并刪除熱載荷，CEs,CPs4.定義結(jié)構(gòu)材料特性開始

熱-應(yīng)力分析流程圖相同網(wǎng)格?5A.將熱模型轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)模型流程細(xì)節(jié)1. 建立熱模型并進(jìn)行瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)熱分析，得到節(jié)點(diǎn)上的溫度。2. 查看熱結(jié)果并確定大溫度梯度的時間點(diǎn)(或載荷步/子步)。3a.將GUI過濾設(shè)置為“Structural”和“Thermal”。3b. 改變工作文件名。213b下面是熱-應(yīng)力分析的每步細(xì)節(jié)。3a流程細(xì)節(jié)1. 建立熱模型并進(jìn)行瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)熱分析，得到節(jié)點(diǎn)上的流程細(xì)節(jié)(續(xù))3c.刪除所有熱載荷3d.刪除耦合序列和約束方程3c3d流程細(xì)節(jié)(續(xù))3c.刪除所有熱載荷3c3d流程細(xì)節(jié)(續(xù))4.定義結(jié)構(gòu)材料特性，包括熱膨脹系數(shù)

(ALPX)。4流程細(xì)節(jié)(續(xù))4.定義結(jié)構(gòu)材料特性，包括熱膨脹系數(shù)(流程細(xì)節(jié)(續(xù))下面兩頁(步驟5A和5B)假設(shè)熱網(wǎng)格在結(jié)構(gòu)中同樣使用(選項1).

5A.改變單元類型，從熱到結(jié)構(gòu)(ETCHG命令):檢查實常數(shù)和單元選項是否正確。5A流程細(xì)節(jié)(續(xù))下面兩頁(步驟5A和5B)假設(shè)熱網(wǎng)格流程細(xì)節(jié)(續(xù))5B.從熱分析中施加溫度體載荷(LDREAD命令):9.求解當(dāng)前載荷步5B確定溫度結(jié)果文件確定結(jié)果的時間和子步流程細(xì)節(jié)(續(xù))5B.從熱分析中施加溫度體載荷(LDRE流程細(xì)節(jié)(續(xù))下面六頁(步驟5a-5d)假設(shè)熱網(wǎng)格不在結(jié)構(gòu)模型中使用(選項2)。5a. 清除熱網(wǎng)格...

刪除熱單元類型并定義結(jié)構(gòu)單元類型...

改變網(wǎng)格控制并劃分結(jié)構(gòu)模型。流程細(xì)節(jié)(續(xù))下面六頁(步驟5a-5d)假設(shè)熱網(wǎng)格不流程細(xì)節(jié)(續(xù))5b. 選擇溫度體載荷的所有節(jié)點(diǎn)并寫入節(jié)點(diǎn)文件。5b指定節(jié)點(diǎn)文件名流程細(xì)節(jié)(續(xù))5b. 選擇溫度體載荷的所有節(jié)點(diǎn)并寫入節(jié)點(diǎn)文流程細(xì)節(jié)(續(xù))5c. 存儲結(jié)構(gòu)模型，將工作文件名改為熱工作文件名，讀入熱數(shù)據(jù)庫... 進(jìn)入通用后處理器...

流程細(xì)節(jié)(續(xù))5c. 存儲結(jié)構(gòu)模型，將工作文件名改為熱工作流程細(xì)節(jié)(續(xù))讀入需要的結(jié)果序列，并...

進(jìn)行體載荷插值:節(jié)點(diǎn)文件名寫出的載荷文件名用于寫多個載荷文件使用體-體流程細(xì)節(jié)(續(xù))讀入需要的結(jié)果序列，并...節(jié)點(diǎn)文件有些情況下熱網(wǎng)格和結(jié)構(gòu)網(wǎng)格并不完全一致。這時，ANSYS對超過熱模型的結(jié)構(gòu)模型節(jié)點(diǎn)進(jìn)行體載荷插值。

缺省的判斷準(zhǔn)則是看插值的結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)到熱單元邊界的距離是否小于單元邊長的0.5倍。一個在5.4版沒有寫入手冊的特性允許用戶控制該公差數(shù)值：本命令沒有GUI路徑。因此，命令只能在輸入窗口中手工輸入。BFINT,Fname1,Ext1,Dir1,Fname2,Ext2,Dir2,KPOS,Clab,KSHS使用BFINT插值,EXTOL例如:如果結(jié)構(gòu)網(wǎng)格包括在熱模型中不存在的圓角時，許多節(jié)點(diǎn)將落在熱模型的外面。如果圓角足夠大而且熱模型足夠細(xì)致，圓角區(qū)域的載荷將不能寫出。Usingthedefaulttolerance,thesetwonodeswouldnotbeassignedaload熱網(wǎng)格結(jié)構(gòu)網(wǎng)格邊界有些情況下熱網(wǎng)格和結(jié)構(gòu)網(wǎng)格并不完全一致。這時，ANSYS對超流程細(xì)節(jié)(續(xù))5d.退出通用后處理器，將工作文件名改為結(jié)構(gòu)工作文件名，讀入結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫... 進(jìn)入求解器...

讀入載荷文件施加溫度載荷:流程細(xì)節(jié)(續(xù))5d.退出通用后處理器，將工作文件名改為流程細(xì)節(jié)(續(xù))6a. 定義結(jié)構(gòu)分析類型

(缺省為靜態(tài))6b. 指定分析選項(如求解器選項)6c. 指定載荷步選項

(如，輸出控制)6a6b6c流程細(xì)節(jié)(續(xù))6a. 定義結(jié)構(gòu)分析類型

(缺省為靜態(tài))6a流程細(xì)節(jié)(續(xù))7a. 設(shè)置求解熱膨脹時自由應(yīng)變參考溫度(TREF):7流程細(xì)節(jié)(續(xù))7a. 設(shè)置求解熱膨脹時自由應(yīng)變參考溫度(流程細(xì)節(jié)(續(xù))7b. 施加其它結(jié)構(gòu)載荷。8. 存儲模型并求解當(dāng)前載荷步。7b989.結(jié)果后處理:流程細(xì)節(jié)(續(xù))7b. 施加其它結(jié)構(gòu)載荷。7b989.兩物體相對轉(zhuǎn)動過程中的摩擦生熱一銅滑塊在固定的鋼環(huán)上滑動,它們的材料拿數(shù)見表。鋼塊和銅滑塊的尺寸及所受載荷如圖所示。鋼塊和銅滑塊間的摩擦因數(shù)為0.2,滑塊的角速度為0,0.00333rad/s,計算時間為10s,計算鋼塊和銅滑塊由于摩擦產(chǎn)生的溫度場,以及鋼塊和銅滑塊的應(yīng)力分布，初始溫度為20℃。分析時,溫度的單位采用℃,其他物理量亦采用國際單位制的單位。兩物體相對轉(zhuǎn)動過程中的摩擦生熱一銅滑塊在固定的鋼環(huán)上滑動,它Step2:定義單元類型Step2:定義單元類型Step2:定義材料屬性鋼銅彈性模量2e111e11泊松比0.30.3密度78008900比熱460390熱傳導(dǎo)率66.6383熱膨脹率1.06e-51.75e-5Step2:定義材料屬性鋼銅彈性模量2e111e11泊松比Step4：建立幾何模型Step4：建立幾何模型Step4：建立幾何模型Step4：建立幾何模型Step4：建立幾何模型Step4：建立幾何模型Step4：建立幾何模型Step4：建立幾何模型Step4：建立幾何模型Step4：建立幾何模型Step5：劃分網(wǎng)格Step5：劃分網(wǎng)格指定單元類型及材料屬性指定單元類型及材料屬性網(wǎng)格控制網(wǎng)格控制網(wǎng)格控制網(wǎng)格控制網(wǎng)格劃分結(jié)果網(wǎng)格劃分結(jié)果定義接觸對定義接觸對定義接觸對定義接觸對定義接觸對定義接觸對Step6：定義載荷Step6：定義載荷定義表定義表定義表定義表施加壓力表載荷施加壓力表載荷施加表載荷MainMenu->Solution->Apply->Structural->Pressure施加表載荷MainMenu->Solution->Appl施加表載荷施加表載荷定義溫度載荷定義溫度載荷定義約束定義約束施加約束的結(jié)果施加約束的結(jié)果施加位移載荷施加位移載荷選擇銅塊的節(jié)點(diǎn)選擇銅塊的節(jié)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系施加位移載荷施加位移載荷施加位移載荷施加位移載荷設(shè)置求解選項設(shè)置求解選項設(shè)置求解選項設(shè)置求解選項設(shè)置求解選項設(shè)置求解選項設(shè)置求解選項設(shè)置求解選項求解求解第10章耦合場分析(以熱—應(yīng)力為重點(diǎn))第10章耦合場分析61什么是耦合場分析?

耦合場分析考慮兩個或兩個以上的物理場之間的相互作用。這種分析包括直接和間接耦合分析。當(dāng)進(jìn)行直接耦合時,多個物理場（如熱—電）的自由度同時進(jìn)行計算。這稱為直接方法，適用于多個物理場各自的響應(yīng)互相依賴的情況。由于平衡狀態(tài)要滿足多個準(zhǔn)則才能取得，直接耦合分析往往是非線性的。每個結(jié)點(diǎn)上的自由度越多，矩陣方程就越大，耗費(fèi)的機(jī)時也越多。下表列出了ANSYS中可以用作直接耦合分析的單元類型。不是所有單元都有溫度自由度。什么是耦合場分析?耦合場分析考慮兩個或兩個以上的物理場之什么是耦合場分析?(續(xù))間接耦合分析是以特定的順序求解單個物理場的模型。前一個分析的結(jié)果作為后續(xù)分析的邊界條件施加。有時也稱之為序貫耦合分析。本分析方法主要用于物理場之間單向的耦合關(guān)系。例如，一個場的響應(yīng)（如熱）將顯著影響到另一個物理場（如結(jié)構(gòu)）的響應(yīng)，反之不成立。本方法一般來說比直接耦合方法效率高，而且不需要特殊的單元類型。本章中我們只討論涉及熱的耦合現(xiàn)象。請注意并非所有ANSYS產(chǎn)品都支持所有耦合單元類型和分析選項。例如，ANSYS/Thermal產(chǎn)品只提供熱—電直接耦合。詳細(xì)說明參見Coupled-FieldAnalysisGuide。什么是耦合場分析?(續(xù))間接耦合分析是以特定的順序求解單個間接方法間接方法

用于求解間接耦合場問題。它需要連續(xù)進(jìn)行兩個單場的分析(而不是同時)，第一種分析的結(jié)果作為第二種分析的載荷。如:熱結(jié)構(gòu)熱結(jié)構(gòu)許多問題需要熱到結(jié)構(gòu)的耦合(溫度引起的熱膨脹)但反之不可

結(jié)構(gòu)到熱耦合是可以忽略的(小的應(yīng)變將不對初始的熱分析結(jié)果產(chǎn)生影響)在實用問題中，這種方法比直接耦合要方便一些，因為分析使用的是單場單元，不用進(jìn)行多次迭代計算。間接方法間接方法用于求解間接耦合場問題。它需要連續(xù)進(jìn)行兩個間接方法-例題葉片和盤中的溫度會產(chǎn)生熱膨脹應(yīng)變。這會顯著影響應(yīng)力狀態(tài)。由于應(yīng)變較小，而且接觸區(qū)域是平面對平面的，因此溫度解不用更新。DiskSectorAirfoilPlatformRoot下面是有關(guān)熱現(xiàn)象的一些可以使用間接耦合方法進(jìn)行分析的例子:熱-結(jié)構(gòu): 透平機(jī)葉片部件分析這種分析又叫做熱應(yīng)力分析。這合非常典型的分析類型將在后面有更加詳細(xì)的描述。間接方法-例題葉片和盤中的溫度會產(chǎn)生熱膨脹應(yīng)變。這會顯著同時，確認(rèn)網(wǎng)格劃分的密度在所有物理環(huán)境中都能得到可以接收的結(jié)果。如：物理環(huán)境方法允許載一個模型中定義最多9種物理環(huán)境。這種方法當(dāng)考慮多于兩個場的相互作用時或不能在每個環(huán)境中使用不同的數(shù)據(jù)庫文件的情況下比較適用。要得到關(guān)于間接問題的物理環(huán)境方法，可以參考《耦合場分析指南》的第二章。物理環(huán)境(續(xù))這種劃分方法在熱分析中可以得到滿意的溫度分布，但......這樣的網(wǎng)格密度在結(jié)構(gòu)分析中才能得到準(zhǔn)確的結(jié)果。同時，確認(rèn)網(wǎng)格劃分的密度在所有物理環(huán)境中都能得到可以接收的結(jié)熱-應(yīng)力分析在本章的后面部分，我們考慮一種最常見的間接耦合分析；熱-應(yīng)力分析。熱-應(yīng)力分析是間接問題，因為熱分析得到的溫度對結(jié)構(gòu)分析的應(yīng)變和應(yīng)力有顯著的影響，但結(jié)構(gòu)的響應(yīng)對熱分析結(jié)果沒有很大的影響。既然熱-應(yīng)力分析只涉及到兩個場之間的連續(xù)作用，我們可以使用手工方法(MM)進(jìn)行順序耦合而不必使用相對復(fù)雜的物理環(huán)境方法(PEM)。這里是手工方法的幾個優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):在建立熱和結(jié)構(gòu)模型時有較少的限制。例如，屬性號碼和網(wǎng)格劃分在熱和結(jié)構(gòu)中可以不同。PEM需要所有的模型都是一致的。MM方法是簡單而且適應(yīng)性強(qiáng)的，ANSYS和用戶都對它進(jìn)行了多年的檢驗。缺點(diǎn):用戶必須建立熱和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫和結(jié)果文件。這與單獨(dú)模型的PEM方法對比，需要占用較多的存儲空間。MM如果再考慮其它場時會比較麻煩。熱-應(yīng)力分析在本章的后面部分，我們考慮一種最常見的間接耦合分基本過程在熱-應(yīng)力分析中，由溫度求解得到的節(jié)點(diǎn)溫度

將在結(jié)構(gòu)分析中用作體載荷。當(dāng)在順序求解使用手工方法時將熱節(jié)點(diǎn)溫度施加到結(jié)構(gòu)單元上有兩種選項。選擇的原則在于結(jié)構(gòu)模型和熱模型是否有相似的網(wǎng)格劃分:

如果熱和結(jié)構(gòu)的單元有相同

的節(jié)點(diǎn)號碼...1熱模型自動轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)模型，使用ETCHG命令(見相應(yīng)單元表格)。溫度可以直接從熱分析結(jié)果文件讀出并使用LDREAD

命令施加到結(jié)構(gòu)模型上?；具^程在熱-應(yīng)力分析中，由溫度求解得到的節(jié)點(diǎn)溫度將在結(jié)構(gòu)基本過程(續(xù)) 如果熱和結(jié)構(gòu)模型的網(wǎng)格有不同

的節(jié)點(diǎn)號碼...結(jié)構(gòu)單元與熱模型網(wǎng)格劃分不同，為了得到更好的結(jié)構(gòu)結(jié)果。結(jié)構(gòu)體載荷是從熱分析中映射過來。這需要一個較復(fù)雜的過程，使用BFINT

命令對熱結(jié)果插值(不能使用物理環(huán)境)。

下面對比一下使用相同或不同網(wǎng)格的區(qū)別。2基本過程(續(xù)) 如果熱和結(jié)構(gòu)模型的網(wǎng)格有不同的節(jié)點(diǎn)號碼熱-應(yīng)力分析流程圖相同網(wǎng)格?5A.將熱模型轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)模型(ETCHG)5a.清除熱網(wǎng)格并建立結(jié)構(gòu)網(wǎng)格Yes

(Option1)No

(Option2)5B.讀入熱載荷(LDREAD)5b.寫節(jié)點(diǎn)文件(NWRITE)并存儲結(jié)構(gòu)文件5c.讀入熱模型并進(jìn)行溫度插值(BFINT)5d.讀入結(jié)構(gòu)模型并讀入體載荷文件(/INPUT)6.指定分析類型，分析選項和載荷步選項7.指定參考溫度并施加其它結(jié)構(gòu)載荷8.存儲并求解9.后處理結(jié)束

1.建立，加載，求解熱模型2.后處理確定要傳到結(jié)構(gòu)的溫度3.設(shè)置GUI過濾，改變工作文件名并刪除熱載荷，CEs,CPs4.定義結(jié)構(gòu)材料特性開始

熱-應(yīng)力分析流程圖相同網(wǎng)格?5A.將熱模型轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)模型流程細(xì)節(jié)1. 建立熱模型并進(jìn)行瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)熱分析，得到節(jié)點(diǎn)上的溫度。2. 查看熱結(jié)果并確定大溫度梯度的時間點(diǎn)(或載荷步/子步)。3a.將GUI過濾設(shè)置為“Structural”和“Thermal”。3b. 改變工作文件名。213b下面是熱-應(yīng)力分析的每步細(xì)節(jié)。3a流程細(xì)節(jié)1. 建立熱模型并進(jìn)行瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)熱分析，得到節(jié)點(diǎn)上的流程細(xì)節(jié)(續(xù))3c.刪除所有熱載荷3d.刪除耦合序列和約束方程3c3d流程細(xì)節(jié)(續(xù))3c.刪除所有熱載荷3c3d流程細(xì)節(jié)(續(xù))4.定義結(jié)構(gòu)材料特性，包括熱膨脹系數(shù)

(ALPX)。4流程細(xì)節(jié)(續(xù))4.定義結(jié)構(gòu)材料特性，包括熱膨脹系數(shù)(流程細(xì)節(jié)(續(xù))下面兩頁(步驟5A和5B)假設(shè)熱網(wǎng)格在結(jié)構(gòu)中同樣使用(選項1).

5A.改變單元類型，從熱到結(jié)構(gòu)(ETCHG命令):檢查實常數(shù)和單元選項是否正確。5A流程細(xì)節(jié)(續(xù))下面兩頁(步驟5A和5B)假設(shè)熱網(wǎng)格流程細(xì)節(jié)(續(xù))5B.從熱分析中施加溫度體載荷(LDREAD命令):9.求解當(dāng)前載荷步5B確定溫度結(jié)果文件確定結(jié)果的時間和子步流程細(xì)節(jié)(續(xù))5B.從熱分析中施加溫度體載荷(LDRE流程細(xì)節(jié)(續(xù))下面六頁(步驟5a-5d)假設(shè)熱網(wǎng)格不在結(jié)構(gòu)模型中使用(選項2)。5a. 清除熱網(wǎng)格...

刪除熱單元類型并定義結(jié)構(gòu)單元類型...

改變網(wǎng)格控制并劃分結(jié)構(gòu)模型。流程細(xì)節(jié)(續(xù))下面六頁(步驟5a-5d)假設(shè)熱網(wǎng)格不流程細(xì)節(jié)(續(xù))5b. 選擇溫度體載荷的所有節(jié)點(diǎn)并寫入節(jié)點(diǎn)文件。5b指定節(jié)點(diǎn)文件名流程細(xì)節(jié)(續(xù))5b. 選擇溫度體載荷的所有節(jié)點(diǎn)并寫入節(jié)點(diǎn)文流程細(xì)節(jié)(續(xù))5c. 存儲結(jié)構(gòu)模型，將工作文件名改為熱工作文件名，讀入熱數(shù)據(jù)庫... 進(jìn)入通用后處理器...

流程細(xì)節(jié)(續(xù))5c. 存儲結(jié)構(gòu)模型，將工作文件名改為熱工作流程細(xì)節(jié)(續(xù))讀入需要的結(jié)果序列，并...

進(jìn)行體載荷插值:節(jié)點(diǎn)文件名寫出的載荷文件名用于寫多個載荷文件使用體-體流程細(xì)節(jié)(續(xù))讀入需要的結(jié)果序列，并...節(jié)點(diǎn)文件有些情況下熱網(wǎng)格和結(jié)構(gòu)網(wǎng)格并不完全一致。這時，ANSYS對超過熱模型的結(jié)構(gòu)模型節(jié)點(diǎn)進(jìn)行體載荷插值。

缺省的判斷準(zhǔn)則是看插值的結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)到熱單元邊界的距離是否小于單元邊長的0.5倍。一個在5.4版沒有寫入手冊的特性允許用戶控制該公差數(shù)值：本命令沒有GUI路徑。因此，命令只能在輸入窗口中手工輸入。BFINT,Fname1,Ext1,Dir1,Fname2,Ext2,Dir2,KPOS,Clab,KSHS使用BFINT插值,EXTOL例如:如果結(jié)構(gòu)網(wǎng)格包括在熱模型中不存在的圓角時，許多節(jié)點(diǎn)將落在熱模型的外面。如果圓角足夠大而且熱模型足夠細(xì)致，圓角區(qū)域的載荷將不能寫出。Usingthedefaulttolerance,thesetwonodeswouldnotbeassignedaload熱網(wǎng)格結(jié)構(gòu)網(wǎng)格邊界有些情況下熱網(wǎng)格和結(jié)構(gòu)網(wǎng)格并不完全一致。這時，ANSYS對超流程細(xì)節(jié)(續(xù))5d.退出通用后處理器，將工作文件名改為結(jié)構(gòu)工作文件名，讀入結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫... 進(jìn)入求解器...

讀入載荷文件施加溫度載荷:流程細(xì)節(jié)(續(xù))5d.退出通用后處理器，將工作文件名改為流程細(xì)節(jié)(續(xù))6a. 定義結(jié)構(gòu)分析類型

(缺省為靜態(tài))6b. 指定分析選項(如求解器選項)6c. 指定載荷步選項

(如，輸出控制)6a6b6c流程細(xì)節(jié)(續(xù))6a. 定義結(jié)構(gòu)分析類型

(缺省為靜態(tài))6a流程細(xì)節(jié)(續(xù))7a. 設(shè)置求解熱膨脹時自由應(yīng)變參考溫度(TREF):7流程細(xì)節(jié)(續(xù))7a. 設(shè)置求解熱膨脹