1、ABAQUS主題教程熱傳導(dǎo)和熱應(yīng)力分析，第一課：固體熱傳導(dǎo)熱介紹，概述分析過程材料熱傳導(dǎo)特性ABAQUS/Standard的熱傳導(dǎo)單元庫邊界條件和載荷穩(wěn)態(tài)分析瞬態(tài)狀態(tài)分析非線性分析，介紹，- ABAQUS是主要用于應(yīng)力分析的軟件，但ABAQUS具有解決多組件模型熱傳導(dǎo)問題的重要特性熱傳導(dǎo)的解決能力包括ABAQUS的熱傳導(dǎo)特性-穩(wěn)態(tài)響應(yīng)-瞬態(tài)響應(yīng)、可變時(shí)間點(diǎn)-全套熱傳導(dǎo)邊界條件-材料特性(和載荷)可以與溫度相關(guān)-通過熱“接觸”，允許在“接觸表面”上流動(dòng)熱-溫度場(chǎng)可以輕松導(dǎo)入熱應(yīng)力分析流體分析自由對(duì)流無浮力流熱沖擊問題的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分逆?zhèn)鳠岱治?、介紹、力平衡和能量守恒之間的類比-應(yīng)力分析中，ABA

2、QUS求解力平衡方程3360 mu=p I。在熱傳導(dǎo)分析中，ABAQUS解決了能效守恒方程，并確定了溫度分布。密度、比熱、溫度變化率、外部熱、內(nèi)部熱、簡(jiǎn)介、熱傳導(dǎo)分析的基本物理量、-溫度Temperature單位-熱Heat energy單位J -熱速度Heat rate power單位j/t or w-熱熱擴(kuò)散率、簡(jiǎn)介、-類比、Stress、Heat、分析程序、ABAQUS/Standard中的熱傳導(dǎo)分析會(huì)擴(kuò)散幾何圖形以分配熱傳導(dǎo)裝置，并與*HEAT TRANSFER程序選項(xiàng)*HEAT TRANSFER過度分析(預(yù)設(shè)該功能可以通過設(shè)置適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件來模擬純熱傳導(dǎo)項(xiàng)目；ABAQUS/Stand

3、ard中可用的其他熱屬性在Explicit中可用，但復(fù)制型腔和使用自定義子例程定義的非均勻熱載荷除外。定義材料熱性質(zhì)，InP的*MATERIAL關(guān)鍵字中定義的材料熱性質(zhì)，* material，name=MATERIAL-1 * CONDUCTIVITY 1.0 * density 1.0 * specification-熱傳導(dǎo)率也可以是所需數(shù)量的基本場(chǎng)變量的函數(shù)。與默認(rèn)字段變量相關(guān)的材質(zhì)特性不包含非線性，ABAQUS使用簡(jiǎn)單的插值方法確定材質(zhì)特性。例如， * conductivity，dependencies=1 63.0，20，160 70.5，200，200 * initial condi

4、tions，type=field-大多數(shù)材料的比熱隨溫度變化不變，密度：*DENSITY，-密度為溫度和場(chǎng)變量，熱傳導(dǎo)單位定義，連續(xù)單元：ABAQUS的連續(xù)擴(kuò)散熱傳導(dǎo)單位庫包含一維、二維、軸對(duì)稱和三維應(yīng)用程序，單位命名慣例3360，DC3D20，擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)溫度輸出變量為NT11。點(diǎn)單位熱容量單位HEATCAP可以是在一點(diǎn)模擬溫度或欄位變數(shù)的函數(shù)。此單位在ABAQUS/Explicit中可用，殼單元主插值和次插值應(yīng)用于軸對(duì)稱單元(DSAX1、DSAX2)和三維(DS3、DS4、DS6、DS8)的殼單元具有單元庫。薄殼儲(chǔ)存格用于模擬熱負(fù)載薄壁結(jié)構(gòu)，例如：壓力容器、管系統(tǒng)和金屬板元件。熱傳導(dǎo)單元定義，

5、-殼單元曲面下的溫度自由度為11(輸出變量為nt11)-正曲面的溫度自由度為10n，n使用殼截面中的截面點(diǎn)數(shù)。-在單層(統(tǒng)一)殼中，截面點(diǎn)均勻分布在厚度上，缺省值為5個(gè)點(diǎn)。每個(gè)殼必須是奇數(shù)截面點(diǎn)，在ABAQUS/standard的厚度上使用分段拋物線插補(bǔ)方法確定。、n、nt11、nt12、nt13、-單元在每個(gè)殼節(jié)點(diǎn)厚度方向的多個(gè)點(diǎn)上提供溫度自由度，因此溫度不僅會(huì)根據(jù)殼的參考平面和厚度方向發(fā)生變化，還會(huì)根據(jù)熱傳導(dǎo)率單位定義，進(jìn)行復(fù)合材料性質(zhì)包括*薄殼區(qū)段中的： *薄殼區(qū)段、多層1的厚度、溫度自由度數(shù)(剖面點(diǎn))、材料名稱、材料方向參考的orientation名稱LAYER2的厚度、溫度自由度數(shù)(

6、剖面點(diǎn)數(shù))、材料名稱以及材料方向參考的orientation位移-作用或反作用力基本上不知道位移，力已知。在熱傳導(dǎo)分析中，此共軛變量基本上不知道溫度-熱速度(單位時(shí)間內(nèi)的能量流)，而知道熱速度。-已知熱速度=0，等于隔熱邊界條件；-沒有外部能量流或流出節(jié)點(diǎn)。ABAQUS的多個(gè)熱邊界條件和熱載荷1。在某些節(jié)點(diǎn)上，溫度預(yù)置，*BOUNDARY，自由度11 2。某些點(diǎn)或某些曲面或體積內(nèi)的默認(rèn)熱速度q *CFLUX、*DFLUX、*DSFLUX 3。某些點(diǎn)或某些曲面的邊界層(薄膜)條件*CFILM、*FILM和*SFILM 4。某些點(diǎn)或某些曲面的放射條件*CRADIATE、*RADIATE和*SRAD

7、IATE 5。自然邊界條件(預(yù)設(shè))，邊界條件和負(fù)載，1。默認(rèn)溫度，*邊界節(jié)點(diǎn)，11，11，11，11，500，節(jié)點(diǎn)集，第一個(gè)自由度，溫度，最后一個(gè)自由度，溫度值保持不變3360，*邊界，amplitude預(yù)設(shè)熱流(熱速度)、節(jié)點(diǎn)集中熱流(自由度11相結(jié)合)透過關(guān)鍵字*CFLUX強(qiáng)加、*CFLUX、AMP=amp-1 FNODE、11、30、熱速度參考值、輸入輸出變量CFLn可以反映節(jié)點(diǎn)* cf lux的當(dāng)前值。熱流分布(通過關(guān)鍵字*DFLUX或DSFLUX計(jì)費(fèi)，*DFLUX可計(jì)入面或?qū)嶓w*DSFLUX僅應(yīng)用于面，*DFLUX，AMP=amp-1 ELHOL，S1，300，)邊界層(薄膜)條件-

8、熱傳導(dǎo)中最常見的邊界條件之一是自由表面牢牢固定的流體被加熱或冷卻。-關(guān)鍵字*CFLIM、*FILM和*SFILM用于定義邊界層條件。-邊界層系數(shù)h是ABAQUS的輸入?yún)?shù)： JL-2t-1q-1-邊界層系數(shù)的重要性：熱傳導(dǎo)的結(jié)果是典型的。h是流體雷諾數(shù)和循環(huán)溫度的函數(shù)，但也與表面狀態(tài)相關(guān)，例如粗糙度、污垢和方位角，因此很難表征。通常需要進(jìn)行測(cè)試校正以確定h的值。Film、coefficient h、q、流體、溫度q、* film property、name=h1 11.6e-6、40 14.2e-6邊界層(薄膜)條件，*CFILM應(yīng)用于節(jié)點(diǎn)，*CFILM NODESET，100。450，2.3

9、E-3，*FILM對(duì)2d為單向，對(duì)3d套用至單位面，*FILM ELSET，f3。450，2.3E-3，面積，溫度，h，溫度，h，*SFILM 2d適用于面，*FILM SURSET，f .450，2.3E-3，溫度復(fù)制到環(huán)境、熱傳導(dǎo)的另一個(gè)邊界條件是黑體輻射、q=-A(T4 Te4)、*CRADIATE應(yīng)用于節(jié)點(diǎn)、*CRADIATE NODESET、100、450、0.1、Emissivity、450、0.1、*SRADIATE強(qiáng)加于面、*CRADIATE SURSET、r .450、0.1、單元面編號(hào)、放射邊界條件定義、Stefan-Boltzmann常量和絕對(duì)零度定義環(huán)境的發(fā)射率、發(fā)射率

10、emissivity是測(cè)量曲面與理想黑體接近程度的指標(biāo)，某些常用材質(zhì)的發(fā)射率：commercial aluminum sheet :09 heaviry oxidized aluminum sheet :2 polished gold 333660到環(huán)境的復(fù)制是否需要考慮輻射邊界條件，、film、radiation、heat flux、surface temperature、0，200，100，te=room自然邊界條件，沒有指定任何溫度下的熱流的表面，基本條件是q=0穿過表面的熱流，即沒有穿過表面的熱流：理想的隔熱條件，這是套用對(duì)稱邊界條件(例如穩(wěn)態(tài)分析范例，二維熱傳導(dǎo)，x，y，1.0，0.5)時(shí)使用的自然(無熱負(fù)載)a、b、c、d、E、0.2、Conductivity=52w/m/Oc film coefficient=750 w/m2/Oc booc在ABAQUS中，使用逆向差分算法進(jìn)行瞬態(tài)固體傳熱的時(shí)間積分。-反向差分算法在：上相當(dāng)準(zhǔn)確，無條件穩(wěn)定性。由于在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)分析了許多瞬態(tài)傳熱問題，因此算法的穩(wěn)定性非常重要。(通常需要達(dá)到正常狀態(tài)條件)，瞬態(tài)分析，-瞬態(tài)傳熱是擴(kuò)散主導(dǎo)過程，在對(duì)外部條件變化的一些響應(yīng)中，溫度會(huì)隨著時(shí)間的推移