abaqus热应力分析实例_200105

Abaqus热应力分析实例
1 说明：
本例通过简单的杆状零件，介绍abaqus热分析的基本步骤。

利用abaqus/CAE分析图1所示的杆状零件，四面加热条件下（随时间升温T=20+5t）的温度场，并以该温度为初始条件，分析零部件受力状况。

图1为杆状零件截面的图
2传热分析
2.1创建part
进入part模块，点击创建部件，name输入bar，模型所在空间选择3维，类型选择可变性，shape选择Solid，Type选择Extrusion，Approximate size 输入200，设置如下图，点击Continue，进入二维截面创建，分别输入（25,25）、（-25,-25）两两点，完成草图绘制，Depth（长度）输入500，完成部件的创建，如下图所示。

2.2 创建材料和截面
切换到property模块，Density输入7.74e-09，Conductivity（传热率）、Specific Heat （比热）与温度有关，输入如下：
2.3
点击，弹出Create Section对话框，name输入Section-1，Categeory选择Solid，type选择Homogeneous，点击continue，弹出Edit Section，选择刚创建的材料Steel。

2.4赋予属性
点击，选择部件，中键确定，完成材料赋予。

2.5创建分析步
创建一个Heat Transfer（热传递）分析步，点击Continue，basic工具栏设置，选择Transient(瞬态分析)，time period设置为100，切换到incrementation,设置如下图。

2.6 热传递与热辐射设置
在杆四周面加载一个随时间变化的的温度T=20+5t，切换到interation模块，
创建温度曲线，Tools》Amplitude》create，name输入Amp-1，Type选择Tabular，
列表设置如下左图。

点击，分析步选择step-1，选择surface file condition，点击continue，film coefficient 设置为0.4，Sink temperature 为1，Sink amplitude 选择上述创建的温度曲线。

用相同的方法创建杆四周面辐射，，双击model，设置绝对零度温度-273.15，波维兹曼系数5.67e-11，如下右图。

2.7 创建环境温度
切换到load模块
点击，弹出对话框中step选择Initial，Category 选择other，Type选择temperature，点击continue，设置初始温度为20度，如下图所示。

2.8 划分网格
切换到Mesh模块，设置基本网格尺寸为5mm，点击yes，完成网格划分，选择所有网格，family一栏选择Heat transfer，点击OK。

2.9 运行计算
提交计算，命名heat1，选择model-1模型，点击submit，至到计算结束。

2.10 查看分析结果，点击result，切换到N11，可以查看每个时刻的温度
3 热应力分析
复制model-1，并命名model-2，
3.1 材料属性设置
切换到property，点击edit，添加弹性模量、热膨胀、塑性等参数，如下：
3.2 分析步设置
切换到step，点击replace，将分析步改为Static，General。

3.3 删除interaction内容
3.4 载荷和边界设置
固定杆的一端，step设置为Initial，Category，选择Mechanical，Type选择Symmetry/antisymmetry/Encastre，设置如下左图，点击continue，选择杆的一端，如下右图，中键确定。

点击，Initial下双击created，在弹出的窗口中，将Distribution切换到from results or output database file。

File name 中选择上面分析好的温度场odb，step 输入1，increment设置为0。

Step-1下双击propagated，status切换为Modified，其他设置如下。

3.5 更换网格类型
选择所有网格，弹出的对话框中，在family栏将网格改为3D Stress。

3.6 求解计算
提交计算，命名heat2，选择model-2模型，点击submit，至到计算结束。

3.7 查看结果
点击result，云图查看，点击Result》Step/frame，弹出的窗口中，选择Step time=100对应的应力分布图，如下图所示。