Abaqus热分析实验报告
ABAQUS顺序热力耦合分析实例
ABAQUS顺序热力耦合分析实例此实例中需要确定一个冷却栅管的温度场分布。
温度场的求解采用稳态热分析，在此之后还将进行热应力分析来求出冷却栅管在温度作用下产生的位移和应力分布。
由于冷却栅管比较长，并且是轴对称结构，根据上述特点，可以简化有限元分析模型。
此实例中使用国际单位制。
1、part中创建轴对称可变形壳体，大致尺寸为1，通过creat line创建一个封闭曲线（0.127,0）（0.304,0）（0.304,0.006）（0.152,0.006）（0.152,0.031）（0.127,0.031）（0.127,0）使用creat Fillet功能对模型倒角处设置0.005的倒圆角。
倒角后，模型并未改变，需要在模型树中，part下的Features右键，Regenerate，最终模型如下图所示。
2、在材料模块中定义密度7800，弹性模量1.93E11，泊松比0.3。
所不同的是，热分析还需要指定热传导系数以及比热。
在Thermal里输入参数，热铲刀系数25.96，比热451。
3、创建截面属性以及装备部件，和普通的静力分析设置一样。
4、Step有所不同，分析类型仍为通用分析步，下面要更改为Heat Transfer。
在Edit Step窗口中，使用默认的瞬态分析（Transient），时长设置为3s。
切换到Incrementatin进行相应的设置，如下图。
5、Load模块中，设置左边温度为100度，右边及上边温度为20度。
Creat BC，类型选择Other>Temperature。
在纯粹的热传导分析方程中，没有位移项，因此不会发生刚体位移，这里也就不需要设置位移边界条件。
6、接下来划分网格，种子尺寸给0.005，单元类型需要在单元族中选择专门用来热分析的Heat Transfer，查看下面确保使用的单元为DCAX4。
使用结构化的全四边形网格划分方法。
7、到此，热分析的设置已经完成，可以提交计算，完成后，查看变量NT11即为节点温度。
基于ABAQUS的机械夹持器热分析
基于ABAQUS的机械夹持器热分析基于ABAQUS的机械夹持器热分析摘要：本文基于ABAQUS软件，对机械夹持器的热分析进行了详细的研究。
通过建立相应的计算模型并设置边界条件，对机械夹持器在工作过程中的温度分布和热状况进行了模拟和分析。
研究结果表明，在一定工作时间下，机械夹持器的热量会逐渐积累并导致温度升高，进而影响其工作性能。
本文可为夹持器的设计和优化提供理论依据。
关键词：机械夹持器；热分析；温度分布；模拟；优化一、引言机械夹持器是机械系统中常用的一种夹紧装置，广泛应用于工业生产中，目的是夹住工件以防止其运动。
一般情况下，机械夹持器在工作过程中会产生大量的热量，而热量的积累会导致夹持器温度升高，进而影响其工作性能和寿命。
因此，对机械夹持器的热分析具有重要的意义。
二、建立ABAQUS模型根据机械夹持器的结构和工作原理，我们建立了一个三维的计算模型。
模型的几何参数和材料参数均参考实际工程，以保证计算结果的准确性。
在模型的加载方面，我们考虑了夹持器在实际工作中的边界条件，并设置了适当的约束和加载条件，例如夹紧力和工作时间。
通过这些设置，我们可以模拟夹持器在一定时间内的工作状态。
三、分析夹持器的温度分布利用ABAQUS软件对机械夹持器进行了热分析，得到了夹持器在工作过程中的温度分布图。
图中显示，夹持器的温度随着工作时间的增加而逐渐升高。
这是因为机械夹持器在工作时会产生大量的摩擦热和机械能转化为热能，而这些热量会随着工作时间的增加而积累，导致夹持器的温度上升。
四、分析夹持器的热状况在夹持器的热分析中，我们还对夹持器的热状况进行了分析。
根据计算结果，我们发现夹持器的热状况主要包括温度、热应变和热位移。
其中，温度是影响夹持器性能和寿命的主要因素之一。
随着工作时间的增加，夹持器的温度会逐渐超过其材料的温度极限，这将导致材料的软化和力学性能的恶化。
另外，热应变和热位移也会随着温度的升高而增加，进一步影响夹持器的工作可靠性。
ABAQUS热分析课稿
Q c Iq
密度 比热 温度变化率 外部热量 内部热量
介绍 热传导分析中的基本物理量 -- 温度 Temperature 单位 ℃ -- 热能 Heat energy 单位 J -- 热率 Heat rate power 单位 J/t or W -- 热流量 Heat flux = Power per unit area 单位 J/t/L2 -- ‘热传导率‘ k , 衡量物质中热量流动的能力 单位 J/T/L/℃: 热流量正比于热传导率和温度梯度:
•点单元 •热容单元 HEATCAP 模拟在一点的集中热容 •热容可以是温度或场变量的函数
•该单元可以在 ABAQUS/Explicit 中使用
热传导单元定义 •壳单元
•一阶和二阶插值用于轴对称单元(DSAX1,DSAX2)和三维（DS3， DS4，DS6，DS8）应用的壳单元包含有单元库中。壳单元用于 模拟承受热载荷的薄壁结构如: 压力容器，管道系统和金属片元 件等。
材料热性质定义 •材料的热性质在inp 中的 *MATERIAL 关键字定义
材料热性质定义
热传导率：*CONDUCTIVITY，可以定义各向同性（默认）或各 向异性(正交或完全)用 TYPE 参数： *CONDUCTIVITY,TYPE=ISO|ORTHO|ANISO -- 热传导率可以是温度的函数，这样就成了一个非线性问题。 -- 热传导率也可以是任意数量预设的场变量的函数 -- 预设场变量相关的材料性质不会涉及非线性，ABAQUS 使用 简单的插值方法确定材料性质。例如: *CONDUCTIVITY,DEPENDENCIES=1 设置包括的预设场变量数量 63.0,20,160 70.5,200,200 温度 场变量 … *INITIAL CONDITIOINS,TYPE=FIELD,VAR=1 NALL,160 … *STEP … *FIELD,VARIABLE=1,AMPLITUDE=TIMEVAR NALL,180 … *END STEP
ABAQUS实验报告
ABAQUS实验报告1.实验目的本次实验的主要目的是使用ABAQUS软件对一个具体的结构进行有限元分析，了解结构在受力情况下的变形情况，并通过分析结果评估结构的强度和稳定性。
2.实验对象本次实验选择了一个简单的悬臂梁结构作为分析对象，悬臂梁的尺寸为L=100mm，H=10mm，t=10mm，材料为钢材，杨氏模量为210GPa，泊松比为0.33.实验过程首先，使用ABAQUS软件建立了悬臂梁的有限元模型，包括结构的几何形状、材料性质和边界条件。
然后，施加一个向下的均布载荷在悬臂梁的自由端上，通过有限元分析得到了结构在受力后的应力分布、变形情况和位移等数据。
最终，对分析结果进行评估并提出改进建议。
4.实验结果通过ABAQUS软件进行有限元分析，得到了悬臂梁在受力后的应力分布、变形情况和位移等数据。
其中，悬臂梁在受力后的最大应力出现在悬臂梁的根部，并随着距离自由端的增加逐渐减小；结构的最大变形出现在梁的自由端，变形由中间向两侧逐渐减小；结构的最大位移也出现在梁的自由端。
5.结果分析通过对实验结果的分析，可以得出以下结论：(1)悬臂梁在受力后的应力、变形和位移分布符合结构力学的基本原理，最大应力、变形和位移出现在悬臂梁的根部和自由端。
(2)结构的受力情况对结构的强度和稳定性有重要影响，必须合理设计结构的几何形状和材料性质。
(3)通过有限元分析可以准确地预测结构在受力情况下的响应，为结构设计和优化提供了有效的工具和方法。
6.结论与建议根据实验结果的分析，可以得出以下结论和建议：(1)结构的几何形状、材料性质和受力情况对结构的强度和稳定性有重要影响，必须合理设计和选择结构的几何形状和材料性质。
(2)有限元分析是一种有效的工具，可以准确地预测结构在受力情况下的响应，为结构设计和优化提供了重要的参考。
(3)在进行结构设计和优化时，应该充分考虑结构的受力情况，避免结构出现应力集中和失稳现象。
综上所述，通过本次实验，我深刻认识到了结构在受力情况下的变形和破坏机制，对结构的强度和稳定性有了更深入的理解。
ABAQUS热分析课稿
材料热性质定义 •材料的热性质在inp 中的 *MATERIAL 关键字定义
材料热性质定义
热传导率：*CONDUCTIVITY，可以定义各向同性（默认）或各 向异性(正交或完全)用 TYPE 参数： *CONDUCTIVITY,TYPE=ISO|ORTHO|ANISO -- 热传导率可以是温度的函数，这样就成了一个非线性问题。 -- 热传导率也可以是任意数量预设的场变量的函数 -- 预设场变量相关的材料性质不会涉及非线性，ABAQUS 使用 简单的插值方法确定材料性质。例如: *CONDUCTIVITY,DEPENDENCIES=1 设置包括的预设场变量数量 63.0,20,160 70.5,200,200 温度 场变量 … *INITIAL CONDITIOINS,TYPE=FIELD,VAR=1 NALL,160 … *STEP … *FIELD,VARIABLE=1,AMPLITUDE=TIMEVAR NALL,180 … *END STEP
Film, coefficient h
边界条件与载荷
3. 边界层(薄膜)条件
*CFILM 施加在节点上
*CFILM NODESET， 100.， 450， 2.3E-3
面积
温度
h
*FILM 二维情况下施加在单边上，三维情况下施加在单元面上
*FILM ELSET， F3.， 450， 2.3E-3
温度 *SFILM 二维情况下施加在面上
•点单元 •热容单元 HEATCAP 模拟在一点的集中热容 •热容可以是温度或场变量的函数
•该单元可以在 ABAQUS/Explicit 中使用
热传导单元定义 •壳单元
•一阶和二阶插值用于轴对称单元(DSAX1,DSAX2)和三维（DS3， DS4，DS6，DS8）应用的壳单元包含有单元库中。壳单元用于 模拟承受热载荷的薄壁结构如: 压力容器，管道系统和金属片元 件等。
Abaqus热分析实验报告
(一)创建部件1：模块：部件2：点击创建部件工具，弹出创建部件对话框名称：CUP模型空间：三维类型：可变形形状：实体类型：旋转大约尺寸：2003：点击继续，进入草绘模式，首先应当绘制一条构造线，然后为旋转实体绘制如下截面草图4：点击完成，选择上一步创建的构造线作为中心线，弹出编辑旋转对话框，将角度修改为360度5：点击确定，旋转的结果如下（二）定义材料和截面属性1：模块：属性2：点击创建材料工具，弹出编辑材料对话框名称：steel通用→密度，将密度修改为7.85e-9力学→弹性→弹性，将杨氏模量修改为2.1e5，泊松比改为0.3热学→传导率，将传导率修改为36热学→比热，将比热修改为9e8点击确定3：点击创建截面工具名称：Section-1类别：实体类型：均质4：点击继续，弹出编辑截面对话框，材料为steel，点击确定5：点击指派截面工具，框选整个模型为要指派截面的区域6：点击完成，弹出编辑截面指派对话框，选取默认设置，点击确定（三）生成装配件1：模块：装配2：点击创建实例工具，弹出创建实例对话框，选取默认设置，点击确定（四）定义分析步1：模块：分析步2：点击创建分析步工具，弹出创建分析步对话框名称：Step-1程序类型：通用（热传递）3：点击继续，弹出编辑分析步对话框，将响应修改为稳态，点击确定(五)定义相互作用1：模块：相互作用2：点击相互作用管理器工具，弹出相互作用管理器对话框，点击创建，弹出创建相互作用对话框名称：Int-1分析步：Step-1类型：表面热交换条件点击继续，选择如下外圆面点击完成，弹出编辑相互作用对话框膜层散热系数：10e-3环境温度：20点击确定，结果如下图示：3：按照上述类似方法，定义其他4个相互作用关闭相互作用管理器，完成相互作用的定义（六）网格划分为了便于进行网格划分，先对部件进行分区1：模块：部件2：点击拆分几何元素：定义切割平面工具，选择一点及法线指定平面选择下图示一点及法线指定分割平面点击创建分区，完成拆分，结果如下图3：模块：网格对象：部件4：点击为边布种工具，框选整个部件为要布置局部种子的区域5：点击完成，弹出局部种子对话框，将近似单元尺寸修改为5，其余地方选用默认设置，点击确定6：点击指派网格控制属性工具，框选整个部件7：点击完成，弹出网格控制属性对话框，按如下设置，点击确定单元形状：六面体技术：扫掠算法：进阶算法8：点击指派单元类型工具，框选整个部件，点击完成，弹出单元类型对话框，将分析类型修改为热传递，点击确定9：点击为部件划分网格工具，点选是确定为部件划分网格结果如下图（七）创建作业1：模块：作业2：点击作业管理器工具，弹出作业管理器对话框3：点击创建，弹出创建作业对话框4:点击继续，弹出编辑作业对话框，选取默认设置，点击确定5：点击提交，提交作业6：运行过程中，可以点击监控，查看运行状态7：点击结果，进入可视化模块，并在变形图上绘制云图，结果如下。
Abaqus实例教程——交叉管的热分析
Surface film condition(曲面薄膜狀態)
接著我們要加上曲面對流的邊界條件.
w16-Surface film condition.avi
1. 在模型樹中的 Interactions 上快點兩下來製作一個新的互動(interaction).
2. 在 Create Interaction 對話框中, 選取 Surface film condition 作為互動類型
要分析模擬這個零件的熱反應, 需要使用一個熱傳遞(heat transfer)的分析步. 1. 在模型樹中的Steps上快點兩下來製作一個新的分析步. 2. 在 Create Step 對話框中, 選取 Heat transfer 做為分析步的類型然後用以下的 參數來製作一個暫態的熱傳遞分析步: • 描述說明(Description): Thermal analysis • 整個分析時間(Total time period) = 200 • 時間增量之最大數量(Max. number of increments allowed) = 100 • 初始增量值(Initial increment size) = 1 • 停止分析步之最小溫度變動率 = 0.5 • 每個增量中所允許之最大溫度變動率= 10 3. 使用其預設之 ODB 輸出資料項. 設定restart frequency 為 5.
plasticProps.inp 檔中讀進這些資料
將此選項打開
在這裡按下 滑鼠右鍵
Figure W16–8 Reading plastic material properties from a file.
Copyright 2004 ABAQUS, Inc.
Introduction to ABAQUS
abaqus热分析
热分析:
1977年在日本京都召开的国际热分析协会(ICTA, International Conference on Thermal Analysis)第七次会议对热分析进行了如下定义：热分析是在程序控制温度下，测量物质的物理性质与温度之间关系的一类技术。
最常用的热分析方法有：差(示)热分析(DTA)、热重量法(TG)、导数热重量法(DTG)、差示扫描量热法(DSC)、热机械分析(TMA)和动态热机械分析(DMA)等。
热分析技术在物理、化学、化工、冶金、地质、建材、燃料、轻纺、食品、生物等领域得到广泛应用。
abaqus热分析:
首先在三维软件里面建立相应的几何模型，可以根据实际情况建立给这个几何模型赋予相应的材料书属性，赋完材料和属性之后几何模型会相应的改变颜色，呈现绿色。
需要注意的是，材料的属性中需要包含杨氏模型，泊松比还有热膨胀系数，如果有相应的试验值，最好能够填上试验值。
建立载荷步，类型选择为静态（static）和通用（general）
之后进入load模块进行边界条件的设置，如图所示约束住模型的上边缘的所有自由度
之后还是在这个模块进行预定义场的设置，将初始温度改成室温20℃
为了实现温度的变化情况，我们需要点击第3步中建立的载荷步，点击modified，然后将该载荷步下的温度改为120℃
在mesh模块进行网格划分，采用结构化的四边形网格，划分完网格之后就可以进行分析了
进入到job模块，直接submit我们的工作文件，等到status 显示complete就表示分为完成了，我们可以直接点击submit下方的result或者进入visualization这个模块进行后处理的观察。
这样我们就完成了平板升温时的变形情况。
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(一)创建部件
1：模块：部件
2：点击创建部件工具，弹出创建部件对话框
名称：CUP
模型空间：三维
类型：可变形
形状：实体
类型：旋转
大约尺寸：200
3：点击继续，进入草绘模式，首先应当绘制一条构造线，
然后为旋转实体绘制如下截面草图
4：点击完成，选择上一步创建的构造线作为中心线，弹出编辑旋转对话框，将角度修改为360度
5：点击确定，旋转的结果如下
（二）定义材料和截面属性
1：模块：属性
2：点击创建材料工具，弹出编辑材料对话框
名称：steel
通用→密度，将密度修改为7.85e-9
力学→弹性→弹性，将杨氏模量修改为2.1e5，泊松比改为0.3
热学→传导率，将传导率修改为36
热学→比热，将比热修改为9e8
点击确定
3：点击创建截面工具名称：Section-1
类别：实体
类型：均质
4：点击继续，弹出编辑截面对话框，材料为steel，点击确定
5：点击指派截面工具，框选整个模型为要指派截面的区域
6：点击完成，弹出编辑截面指派对话框，选取默认设置，点击确定
（三）生成装配件
1：模块：装配
2：点击创建实例工具，弹出创建实例对话框，选取默认设置，点击确定
（四）定义分析步
1：模块：分析步
2：点击创建分析步工具，弹出创建分析步对话框
名称：Step-1
程序类型：通用（热传递）
3：点击继续，弹出编辑分析步对话框，将响应修改为稳态，点击确定
(五)定义相互作用
1：模块：相互作用
2：点击相互作用管理器工具，弹出相互作用管理器对话框，点击创建，弹出创建相互作用对话框
名称：Int-1
分析步：Step-1
类型：表面热交换条件
点击继续，选择如下外圆面
点击完成，弹出编辑相互作用对话框膜层散热系数：10e-3
环境温度：20
点击确定，结果如下图示：
3：按照上述类似方法，定义其他4个相互作用
关闭相互作用管理器，完成相互作用的定义
（六）网格划分
为了便于进行网格划分，先对部件进行分区
1：模块：部件
2：点击拆分几何元素：定义切割平面工具，选择一点及法线指定平面
选择下图示一点及法线指定分割平面
点击创建分区，完成拆分，结果如下图
3：模块：网格
对象：部件
4：点击为边布种工具，框选整个部件为要布置局部种子的
区域
5：点击完成，弹出局部种子对话框，将近似单元尺寸修改为5，其余地方选用默认设置，点击确定
6：点击指派网格控制属性工具，框选整个部件
7：点击完成，弹出网格控制属性对话框，按如下设置，点击确定
单元形状：六面体
技术：扫掠
算法：进阶算法
8：点击指派单元类型工具，框选整个部件，点击完成，弹出单元类型对话框，将分析类型修改为热传递，点击确定
9：点击为部件划分网格工具，点选是确定为部件划分网格
结果如下图
（七）创建作业
1：模块：作业
2：点击作业管理器工具，弹出作业管理器对话框
3：点击创建，弹出创建作业对话框
4:点击继续，弹出编辑作业对话框，选取默认设置，点击确定
5：点击提交，提交作业
6：运行过程中，可以点击监控，查看运行状态
7：点击结果，进入可视化模块，并在变形图上绘制云图，结果如下。