abaqus初始温度场定义技巧

2016-11-24  by:CAE仿真在线  来源:互联网

在进行热-应力分析时,初始温度场的定义为最常见,针对不同的单元类型(Solid单元、Shell单元、Beam单元),Abaqus提供了多种不同的定义初始温度场的方法,可以根据实际情况灵活的选择不同的定义方式,从而更加精确的实现仿真分析。下面简单的介绍一下在Abaqus中分别以上三种单元定义初始温度场的方法。

l Solid单元初始温度场定义

在Abaqus中实体单元只允许定义一个温度值,Abaqus提供了两种方法进行温度的输入。

① 直接指定温度值

② 从已有的传热分析结果中读入温度

l Shell单元初始温度场定义

壳单元定义初始温度场时需要定义横截面的温度和单元平面内的温度,Abauqs提供了两种方法进行壳温度的定义。

① 与体单元相同壳单元也可以从已有的传热分析结果中读入温度。(温度读入方法与体单元相同)

② 直接指定温度值,其中包含两种不同的方式。

a. Abaqus默认选项为直接定义壳单元参考面的温度值, 以及厚度上的温度梯度。

温度梯度定义沿着壳的正法线方向不同位置的温度分布,如果没有指定梯度值, Abaqus则认为零梯度, 壳单元在节点对应的厚度上有相同的温度值。

例:使用梯度方法为壳定义初始温度场

该输入定义: θmid = 100.0;θbot =75.0;θtop = 125.0

a. Abaqus中壳的温度值还可以在壳体厚度N个等间隔的点上定义.该方法可以在单层壳上定义,也可以在复合壳的每层上定义。

例2:等间隔点上的温度值的直接定义

首先在Shell Section中定义N个等间距点。

需要注意的是此处N必须为奇数。

接着在Predefined Field中为这N个点指定温度。

l Beam单元的初始温度场定义

梁截面温度的输入与壳截面温度的输入方法相似,Abaqus同样提供了两种方法:

① 直接定义梁横截面原点的温度,并指定在梁的局部坐标下1方向和2方向上的温度梯度。

首先在BeamSection中选择利用梯度的方式指定温度

接着在PredefinedField中施加梯度温度

② 横截面的特定点上直接定义温度值。

Abaqus/Standard梁横截面库中每种截面都有一个图形标示温度点的位置,因此可以在这些点上指定温度值。下面给出了两种梁横截面特定点的位置,如图所示:

首先在Beam Section中选择另外一种指定温度的方法-特定点温度值定义。

接着在Predefined Field中为横截面的特定点定义温度。

综上所述,Abaqus提供了多种定义初始温度场的方法,针对不同的单元类型,不同的实际问题,Abaqus在保证计算效率的同时,以灵活、多样的方法,来提高仿真分析的准确性与可靠性。

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