版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
初級(jí)培訓(xùn)教程RFPA2D-Thermo溫度版2/4/2023大連力軟科技有限公司§主要內(nèi)容◆
RFPA-Thermo溫度版簡(jiǎn)介◆
熱彈性力學(xué)基本理論和概念◆
RFPA-Thermo溫度版功能按鈕與工具條介紹◆
RFPA-Thermo溫度版分析問題的流程◆
工程中有關(guān)熱應(yīng)力問題的RFPA模擬計(jì)算舉例2/4/2023大連力軟科技有限公司一、RFPA-Thermo溫度版簡(jiǎn)介2/4/2023大連力軟科技有限公司§
RFPA-Thermo溫度版簡(jiǎn)介
◆
RFPA-Thermo溫度版是繼RFPA2D-Basic基本版推出的,利用該版本可廣泛開展巖石、混凝土、復(fù)合材料熱載下的變形、破壞試驗(yàn),亦可對(duì)實(shí)際工程中的熱載荷進(jìn)行數(shù)值計(jì)算分析,計(jì)算分析可直觀的得到實(shí)驗(yàn)及工程實(shí)體中的溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)及聲發(fā)射(微震)場(chǎng)的時(shí)空演化規(guī)律。觀看均勻升溫下溫度致裂混凝土過程……2/4/2023大連力軟科技有限公司混凝土材料溫度致裂演化過程(破壞模式)2/4/2023大連力軟科技有限公司混凝土材料溫度致裂演化過程(應(yīng)力演化)2/4/2023大連力軟科技有限公司二、熱彈性力學(xué)基本理論和概念2/4/2023大連力軟科技有限公司§溫度應(yīng)力(熱應(yīng)力)的概念◆溫度應(yīng)力:溫度應(yīng)力也叫變溫應(yīng)力或熱應(yīng)力。當(dāng)彈性體的溫度有所改變時(shí),它的每一部分都將由于溫度的升高或降低而處于膨脹或收縮。但是由于彈性體所受的外在約束,以及各個(gè)部分之間的相互約束,這種膨脹或收縮并不能自由的發(fā)生,于是就產(chǎn)生了應(yīng)力,即所謂的變溫應(yīng)力。產(chǎn)生溫度應(yīng)力的條件:
溫度的變化(升高或降低)
約束(外界約束或各部分之間的約束)2/4/2023大連力軟科技有限公司§溫度應(yīng)力的平面問題◆兩類場(chǎng)的問題:
決定溫度場(chǎng):按照熱傳到理論,根據(jù)彈性體的熱學(xué)性質(zhì)、內(nèi)部熱源、初始條件和邊界條件,計(jì)算彈性體內(nèi)各點(diǎn)在各瞬時(shí)的溫度,即所謂“決定溫度場(chǎng)”,而前后兩個(gè)溫度場(chǎng)之差就是彈性體的變溫。
決定應(yīng)力場(chǎng):按照“熱彈性力學(xué)”,根據(jù)彈性體的變溫來(lái)求出體內(nèi)各點(diǎn)的溫度應(yīng)力,即所謂“決定應(yīng)力場(chǎng)”。為了決定彈性體內(nèi)的溫度應(yīng)力,須進(jìn)行這兩方面的計(jì)算。2/4/2023大連力軟科技有限公司§關(guān)于溫度場(chǎng)和熱傳遞的一些概念◆熱傳遞:熱從溫度高的物體傳到溫度低的物體,或者從物體的高溫部分傳到低溫部分,這種現(xiàn)象叫做熱傳遞。發(fā)生熱傳遞的唯一條件是存在溫度差,與物體的狀態(tài),物體間是否接觸都無(wú)關(guān)。熱傳遞的結(jié)果是溫差消失,即發(fā)生熱傳遞的物體間或物體的不同部分達(dá)到相同的溫度?!魺醾鬟f的三種方式:
熱傳導(dǎo):傳導(dǎo)熱從物體溫度較高的部分沿著物體傳到溫度較低的部分,叫做傳導(dǎo)。熱傳導(dǎo)是固體中熱傳遞的主要方式。
對(duì)流:對(duì)流靠液體或氣體的流動(dòng)來(lái)傳熱的方式叫做對(duì)流。對(duì)流是液體和氣體中熱傳遞的主要方式,氣體的對(duì)流現(xiàn)象比液體更明顯。
輻射:輻射熱由物體沿直線向外射出,叫做輻射。用輻射方式傳遞熱,不需要任何介質(zhì),因此,輻射可以在真空中進(jìn)行。地球上得到太陽(yáng)的熱,就是太陽(yáng)通過輻射的方式傳來(lái)的。一般情況下,熱傳遞的三種方式往往是同時(shí)進(jìn)行的。2/4/2023大連力軟科技有限公司◆熱量:指的是由于溫差的存在而導(dǎo)致的能量轉(zhuǎn)化過程中所轉(zhuǎn)化的能量。轉(zhuǎn)化的過程叫做熱交換或熱傳遞。
熱量的計(jì)算公式:Q=cm·△T;物體(質(zhì)量m)經(jīng)某一過程溫度由變化為,它吸收(或放出)的熱量。其中C是與這個(gè)過程相關(guān)的比熱(容).熱量的單位與功、能量的單位相同.在國(guó)際單位制中熱量的單位為焦耳(簡(jiǎn)稱焦,符號(hào)為J)。◆熱容:熱容的標(biāo)準(zhǔn)定義是:“當(dāng)一系統(tǒng)由于加給一微小的熱量δQ而溫度升高dT時(shí),δQ/dT這個(gè)量即是熱容。”(GB3102.4-93)◆熱膨脹系數(shù):即在一定溫度范圍內(nèi)每升高1度,線尺寸的增加量與其在0度時(shí)的長(zhǎng)度的比值,這就是線膨脹系數(shù),簡(jiǎn)稱膨脹系數(shù)§關(guān)于溫度場(chǎng)和熱傳遞的一些概念2/4/2023大連力軟科技有限公司§熱傳導(dǎo)方程◆溫度場(chǎng):在熱傳導(dǎo)的過程中,物體內(nèi)各點(diǎn)的溫度隨著各點(diǎn)的位置不同和時(shí)間的經(jīng)過而變化,介質(zhì)內(nèi)部的溫度分布用函數(shù)T(x,y,z,t)表示;即在任一瞬時(shí),所有各點(diǎn)的溫度值的總體,稱為溫度場(chǎng)?!魺崃髅芏鹊亩x:在單位時(shí)間內(nèi)通過單位等溫面面積的熱量,用q(x,y,z,t)表示;q=dQ/dt/S,它的量綱為:[熱量]/[時(shí)間]/[面積]?!鬎ourier定理:熱流密度q與溫度函數(shù)u的梯度成正比,比例系數(shù)k稱為導(dǎo)熱系數(shù);q=-k▽T
2/4/2023大連力軟科技有限公司§溫度邊界條件◆第一類邊界條件:若已知區(qū)域邊界上溫度分布,可歸結(jié)為第一類邊界條件,也稱溫度邊界條件。◆第二類邊界條件:若已知區(qū)域邊界上每一點(diǎn)的熱流密度。由Fourier定律,這實(shí)際上表示溫度T沿界面的法向?qū)?shù)是已知的,則可歸結(jié)為第二類邊界條件,也稱熱流密度邊界條件。注意:若物體界面絕熱,即物體與周圍介質(zhì)無(wú)熱交換,則T=0,即得第二類齊次邊界條件。又稱為絕熱條件.◆第三類邊界條件:設(shè)已知周圍介質(zhì)在物體表面的溫度為T1(x,y,z,t)。在表面,物體和外部介質(zhì)間有溫度差[T(x,y,z,t)-T1(x,y,z,t)],從而就有熱量的流動(dòng),它滿足Newton(牛頓)熱交換定律:在無(wú)窮小時(shí)段內(nèi),經(jīng)物體表面上的無(wú)窮小面積流到周圍介質(zhì)中去的熱量和物體與介質(zhì)在接觸面上的溫度差成正比。即dQ=H(T-T1)dsdt
其中H是比例常數(shù),稱為熱交換系數(shù)??蓺w結(jié)為第三類邊界條件,也稱混合邊界條件。當(dāng)研究有界區(qū)域Ω內(nèi)溫度分布,邊界條件通常有三大類:2/4/2023大連力軟科技有限公司三、RFPA-Thermo溫度版功能按鈕與工具條介紹2/4/2023大連力軟科技有限公司基本工具條New新建Open打開Save保存Print打印Copy復(fù)制Zoom縮放FullScreen全屏顯示Meshdividing網(wǎng)格劃分Boundaryconditions邊界條件Controlconditions控制條件Selfdefining系統(tǒng)自定義Seepageboundaryconditions滲流邊界條件Runstepbystep單步運(yùn)行Autorun自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行Stoprun強(qiáng)制停止運(yùn)行Thermalboundarycondition
溫度邊界條件2/4/2023大連力軟科技有限公司作圖工具條Drawbymouse鼠標(biāo)鍵盤輸入切換Materialproperty材料類型選擇Selectarea區(qū)域選擇Rectangle矩形Circle圓Line單直線Doubleline雙直線Polyline多線Polygon任意多邊形Compositematerial復(fù)合材料ClosedArc封閉弧Arc圓弧Anchor支護(hù)復(fù)合材料增強(qiáng)介質(zhì)顆粒設(shè)置2/4/2023大連力軟科技有限公司顯示工具條Shearstress剪應(yīng)力圖Max.principalstress最大主應(yīng)力圖Min.principalstress最小主應(yīng)力圖Elastic彈性模量圖AcousticEmission聲發(fā)射圖e/AE彈模和聲發(fā)射圖Load-stepcurve載荷與加載步曲線AEcurve聲發(fā)射曲線AreaAE圈定聲發(fā)射圖Multi-ElementInformation多單元信息Slideplay幻燈播放Displacementvector位移矢量圖Stressvector應(yīng)力矢量圖Seepageinformation
滲流多單元信息Flowvolume流量分布圖Waterhead水位等值線分布圖Securitycurve安全系數(shù)曲線2/4/2023大連力軟科技有限公司W(wǎng)eibull分布函數(shù):§網(wǎng)格劃分
YLength(mm),Xlength(m):Y方向和X方向的尺寸均為所研究問題的實(shí)際尺寸,單位為毫米,建立模型的時(shí)候需要將實(shí)際尺寸換算成毫米,單元尺寸為實(shí)際尺寸除單元個(gè)數(shù)。Rows(Elements),Cols(Elements):單元列數(shù)和行數(shù),單元尺寸的劃分原則前面已講述。HeterogeneityIndex行:為均質(zhì)度,weibull統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)中的參數(shù)m,反映巖石介質(zhì)的均質(zhì)性。若模擬地下工程等必須考慮模型本身的重力的工程問題時(shí),需要輸入自重的參數(shù),注意自重的單位:N/mm3。MeanValue:為單元物理力學(xué)參數(shù)的平均值。2/4/2023大連力軟科技有限公司§溫度特性設(shè)置Kx:是X向的熱傳導(dǎo)系數(shù)。Ky:是Y向的熱傳導(dǎo)系數(shù)。ThermalCapacity:是密度和比熱的乘積。HeatRate:是(能量生成率),是考慮有沒有熱源的,一般少用,暫時(shí)不管。SwellCoeff:熱膨脹系數(shù)。ConstTemperature:已知溫度。InitialTemperature:初始溫度。2/4/2023大連力軟科技有限公司§溫度邊界條件設(shè)置如果涉及溫度計(jì)算問題,則必須初始化模型的溫度邊界條件,主要操作:先按下再按下滲流邊界類型,選擇溫度邊界條件:2/4/2023大連力軟科技有限公司溫度時(shí)間選項(xiàng):如果計(jì)算需要考慮溫度時(shí)間問題,需要進(jìn)行此項(xiàng)設(shè)置:勾選Dynamicproblem.§時(shí)間選項(xiàng)TimesSpan(Day):是時(shí)間尺度,即在非穩(wěn)態(tài)計(jì)算的時(shí)候,每一個(gè)計(jì)算步所代表的時(shí)間,這個(gè)計(jì)算步就是rfpa控制中的步,我們非穩(wěn)態(tài)計(jì)算采用的時(shí)間差分法。2/4/2023大連力軟科技有限公司§控制邊界條件設(shè)置執(zhí)行完網(wǎng)格劃分命令就要對(duì)用戶的模擬區(qū)進(jìn)行控制條件賦值。控制條件涉及的是一些基本條件如:求解的類型是平面應(yīng)力還是平面應(yīng)變問題;加載總步數(shù)、是否為溫度問題以及重力方向等如下圖所示:其中Cavityelement和Equivalentforce兩種計(jì)算方法,一般計(jì)算采用空單元法,如果考慮的問題和分步開挖加支護(hù)的話,選擇等效節(jié)點(diǎn)力法。2/4/2023大連力軟科技有限公司§系統(tǒng)自定義(selfdefine)圖片類型和尺寸(PictureTypeSize)結(jié)果圖類型(Type):此命令主要是定義在模型計(jì)算完成后要顯示圖形的類型和尺寸。根據(jù)研究問題的需要將相應(yīng)的結(jié)果圖選項(xiàng)上鉤上即可。圖形尺寸(Size):對(duì)系統(tǒng)生成的結(jié)果圖進(jìn)行大小設(shè)置,選Default默認(rèn),系統(tǒng)根據(jù)窗口大小隨機(jī)生成。矢量單元間隔(Vectorelementintervals):因?yàn)橐硎臼噶繄?chǎng),用箭頭表示矢量的大小方向,箭頭方向?yàn)槭噶糠较?,箭頭長(zhǎng)短表示矢量大小。位移矢量放大系數(shù)(Displacementvectoramplifiedcoeff):為了計(jì)算結(jié)果顯示的我們能更好的看清以說明問題,對(duì)原始矢量大小給予適當(dāng)?shù)姆糯蟆?yīng)力矢量放大系數(shù)(Stressvectoramplifiedcoeff):解釋同位移放大系數(shù)。注:這些參數(shù)定義可在計(jì)算運(yùn)行命令之前執(zhí)行,也可在計(jì)算命令之后執(zhí)行。2/4/2023大連力軟科技有限公司顯示步(Showstep)顯示步(Showstep):此命令在設(shè)置重畫計(jì)算結(jié)果圖時(shí)候設(shè)置,設(shè)置重畫計(jì)算步的間隔。也可在inputredrawstep下面直接輸入要重畫的計(jì)算步,用英文狀態(tài)下的逗號(hào)相隔。重畫(Redraw):是系統(tǒng)對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行重新生成圖像的操作,原計(jì)算數(shù)據(jù)不變化,只是新生成的結(jié)果圖將覆蓋和上次生成的名稱相同的圖形。不同于系統(tǒng)重置(reset)?!煜到y(tǒng)自定義(selfdefine)2/4/2023大連力軟科技有限公司
聲發(fā)射圖設(shè)置(AEPictureSetting)聲發(fā)射圓大小(Typesize):設(shè)置聲發(fā)射圓大小(代表相對(duì)能量或震級(jí)大?。?,Amplifiedradius是指在原能量圓大小的基礎(chǔ)上放大的倍數(shù)。所有步(Forallsteps):顯示當(dāng)前所有步的聲發(fā)射圓。當(dāng)前步(Forcurrentstep):顯示當(dāng)前單步的聲發(fā)射圓。發(fā)射圓顏色(AEcolor):用聲發(fā)射圓顏色進(jìn)行區(qū)別單元的破壞是抗拉破壞、抗壓破壞、還是抗剪破壞。雙擊顏色框進(jìn)行調(diào)節(jié)?!煜到y(tǒng)自定義(selfdefine)2/4/2023大連力軟科技有限公司高級(jí)設(shè)置(AdvancedSetting)主要對(duì)破壞后和空氣單元的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整(初學(xué)者將詞項(xiàng)默認(rèn))。分離系數(shù)(Detachedcoeff):主要為了處理破壞后單元的顯示狀態(tài),當(dāng)破壞單元的變形(受拉)達(dá)到分離系數(shù)指定的變形量時(shí),認(rèn)為單元已徹底分離,將不在顯示此單元,值為1-100。設(shè)置為5時(shí),表示當(dāng)單元的最大變形超過5倍單元原始尺寸時(shí),不再顯示此單元?;叶认禂?shù)(Graydegreecoeff):是通過去掉高亮度單元來(lái)調(diào)整總體的亮度范圍,值在0—1之間,其意義為:假設(shè)模型單元數(shù)為10,000個(gè),灰度系數(shù)為0.01,則表示在顯示時(shí)去掉10,000×0.01=100個(gè)最亮的個(gè)單元級(jí)別。大位移(Largedisplacement):是在處理自重問題時(shí),當(dāng)破壞的單元下落的位移超過設(shè)置值時(shí),則認(rèn)為破壞單元脫離母體單元,值為單元邊長(zhǎng)的倍數(shù)?!煜到y(tǒng)自定義(selfdefine)2/4/2023大連力軟科技有限公司變形放大系數(shù)(Deformation):對(duì)破模型的尺寸在顯示時(shí)做放大處理,如有時(shí)計(jì)算完成后發(fā)現(xiàn)模型沒有變化則可能是放大系數(shù)設(shè)置的太??;反之,當(dāng)計(jì)算完成后顯示的圖形出現(xiàn)全黑時(shí),則有可能是因?yàn)榉糯笙禂?shù)設(shè)置過大的緣故。計(jì)算精度系數(shù)(Accurateofstress):表示控制計(jì)算精度,如設(shè)置為0.0001時(shí),則表示當(dāng)破壞單元達(dá)到總單元數(shù)萬(wàn)分之一時(shí),系統(tǒng)不再做當(dāng)前不的循環(huán)計(jì)算?!煜到y(tǒng)自定義(selfdefine)其他設(shè)置(Otherssetting)2/4/2023大連力軟科技有限公司四、RFPA-Thermo溫度版分析問題流程2/4/2023大連力軟科技有限公司§RFPA計(jì)算步驟(三大步)構(gòu)造模型(前處理)1建立工程文檔2網(wǎng)格劃分和參數(shù)賦值3插入模型結(jié)構(gòu)4邊界條件(力、位移、溫度)5控制條件(選擇溫度問題)計(jì)算單步運(yùn)行連續(xù)運(yùn)行結(jié)果分析(后處理)選擇溫度圖2/4/2023大連力軟科技有限公司五、工程中有關(guān)熱應(yīng)力問題的RFPA模擬計(jì)算舉例2/4/2023大連力軟科技有限公司§均勻升溫過程中混凝土材料的破裂演化過程試驗(yàn)內(nèi)容:◆了解混凝土等脆性材料在溫度變化過程中破裂模式演化規(guī)律◆了解混凝土溫度致裂過程中的應(yīng)力演化
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 醫(yī)生黨課課件教學(xué)課件
- 神經(jīng)內(nèi)科電場(chǎng)治療方案
- 新人入職培訓(xùn)規(guī)章制度
- 糖尿病傷口處理
- 眼耳鼻喉科護(hù)理查房
- 老年病科科普講解大賽
- 博物館奇案教案反思
- 化學(xué)肥料說課稿
- 好玩的竹梯說課稿
- 過秦論的說課稿
- 消防安全責(zé)任制度的建立
- 20S805-1 雨水調(diào)蓄設(shè)施-鋼筋混凝土雨水調(diào)蓄池
- 中華民族共同體概論課件專家版3第三講 文明初現(xiàn)與中華民族起源(史前時(shí)期)
- 消防安全 牢記心間
- 腳手架搭設(shè)及驗(yàn)收(匯編)
- 零星維修工程施工組織設(shè)計(jì)
- 五年級(jí)上冊(cè)數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)-植樹問題 人教版
- 全面質(zhì)量管理培訓(xùn)-(完整版)
- 社區(qū)兒童健康管理案例分析報(bào)告
- 蘇教版四年級(jí)上冊(cè)豎式計(jì)算400題及答案
- 企業(yè)財(cái)務(wù)管理課件:如何正確認(rèn)識(shí)企業(yè)財(cái)務(wù)管理
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論