Abaqus稳态热分析

2017-12-14 by:CAE仿真在线来源:互联网

模型尺寸如下图所示,

热传导系数 = 52 W/m/°C

比热= 434 J/kg/°C

密度 = 7832 kg/m3

对流换热系数 = 750 W/m2/°C

边界条件:

AB边温度 q = 100°C (固定温度)热流 DA= 0(绝热边)

BC 和 CD 边与周围介质对流换热周围介质温度为0°C

本例采用国际单位制。E点理论计算结果为18.3度,下面使用Abaqus来计算并验证。

首先创建2D、shell的几何模型,其次是材料参数的设置,与静力分析不同,热传导需要设置热传导系数,在Mechanical>Conductivity里输入52。本例是稳态热分析,因此只需要这一个参数,若为瞬态热分析,则还需要比热以及密度值。

其次进行分析步设置,这一步与静力分析也有所不同,选择Gerneal>Heat Transfer作为分析步。默认的为瞬态响应,这里选择稳态分析,同静力分析一样,这里的时间1没有真实含义,保持默认。增量步设置与静力分析一样。

边界条件由默认的Mechanical改为Other,选择温度。选择模型最下面的边,这里定义为bottom集,给予100度的温度。

下面设置模型与周围空气的对流。模型右面的边(side)与上面的边(top)与周围环境发生热交换,对流系数为750,Sink temperature为周围环境的温度,这里给0。

Mesh模块中,需要将单元族改为Heat Transfer,确认使用的是DC2D4单元。至此,热分析的设置已经完成。可以提交计算。在后处理中查询右边界从下网上0.2m处的温度值为18.4151,与理论计算结果18.3相差不大。右图为对模型网格加密的结果,显示温度值为18.29,接近理论解。

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