abaqus初始溫度場定義技巧

2016-11-24  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

在進行熱-應力分析時,初始溫度場的定義為最常見,針對不同的單元類型(Solid單元、Shell單元、Beam單元),Abaqus提供了多種不同的定義初始溫度場的方法,可以根據實際情況靈活的選擇不同的定義方式,從而更加精確的實現仿真分析。下面簡單的介紹一下在Abaqus中分別以上三種單元定義初始溫度場的方法。

l Solid單元初始溫度場定義

在Abaqus中實體單元只允許定義一個溫度值,Abaqus提供了兩種方法進行溫度的輸入。

① 直接指定溫度值

② 從已有的傳熱分析結果中讀入溫度

l Shell單元初始溫度場定義

殼單元定義初始溫度場時需要定義橫截面的溫度和單元平面內的溫度,Abauqs提供了兩種方法進行殼溫度的定義。

① 與體單元相同殼單元也可以從已有的傳熱分析結果中讀入溫度。(溫度讀入方法與體單元相同)

② 直接指定溫度值,其中包含兩種不同的方式。

a. Abaqus默認選項為直接定義殼單元參考面的溫度值, 以及厚度上的溫度梯度。

溫度梯度定義沿著殼的正法線方向不同位置的溫度分布,如果沒有指定梯度值, Abaqus則認為零梯度, 殼單元在節點對應的厚度上有相同的溫度值。

例:使用梯度方法為殼定義初始溫度場

該輸入定義: θmid = 100.0;θbot =75.0;θtop = 125.0

a. Abaqus中殼的溫度值還可以在殼體厚度N個等間隔的點上定義.該方法可以在單層殼上定義,也可以在復合殼的每層上定義。

例2:等間隔點上的溫度值的直接定義

首先在Shell Section中定義N個等間距點。

需要注意的是此處N必須為奇數。

接著在Predefined Field中為這N個點指定溫度。

l Beam單元的初始溫度場定義

梁截面溫度的輸入與殼截面溫度的輸入方法相似,Abaqus同樣提供了兩種方法:

① 直接定義梁橫截面原點的溫度,并指定在梁的局部坐標下1方向和2方向上的溫度梯度。

首先在BeamSection中選擇利用梯度的方式指定溫度

接著在PredefinedField中施加梯度溫度

② 橫截面的特定點上直接定義溫度值。

Abaqus/Standard梁橫截面庫中每種截面都有一個圖形標示溫度點的位置,因此可以在這些點上指定溫度值。下面給出了兩種梁橫截面特定點的位置,如圖所示:

首先在Beam Section中選擇另外一種指定溫度的方法-特定點溫度值定義。

接著在Predefined Field中為橫截面的特定點定義溫度。

綜上所述,Abaqus提供了多種定義初始溫度場的方法,針對不同的單元類型,不同的實際問題,Abaqus在保證計算效率的同時,以靈活、多樣的方法,來提高仿真分析的準確性與可靠性。

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