Abaqus穩(wěn)態(tài)熱分析

2017-12-14 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

模型尺寸如下圖所示,

熱傳導系數(shù) = 52 W/m/°C

比熱= 434 J/kg/°C

密度 = 7832 kg/m3

對流換熱系數(shù) = 750 W/m2/°C

邊界條件:

AB邊溫度 q = 100°C (固定溫度)熱流 DA= 0(絕熱邊)

BC 和 CD 邊與周圍介質(zhì)對流換熱周圍介質(zhì)溫度為0°C

本例采用國際單位制。E點理論計算結(jié)果為18.3度,下面使用Abaqus來計算并驗證。

首先創(chuàng)建2D、shell的幾何模型,其次是材料參數(shù)的設(shè)置,與靜力分析不同,熱傳導需要設(shè)置熱傳導系數(shù),在Mechanical>Conductivity里輸入52。本例是穩(wěn)態(tài)熱分析,因此只需要這一個參數(shù),若為瞬態(tài)熱分析,則還需要比熱以及密度值。

其次進行分析步設(shè)置,這一步與靜力分析也有所不同,選擇Gerneal>Heat Transfer作為分析步。默認的為瞬態(tài)響應(yīng),這里選擇穩(wěn)態(tài)分析,同靜力分析一樣,這里的時間1沒有真實含義,保持默認。增量步設(shè)置與靜力分析一樣。

邊界條件由默認的Mechanical改為Other,選擇溫度。選擇模型最下面的邊,這里定義為bottom集,給予100度的溫度。

下面設(shè)置模型與周圍空氣的對流。模型右面的邊(side)與上面的邊(top)與周圍環(huán)境發(fā)生熱交換,對流系數(shù)為750,Sink temperature為周圍環(huán)境的溫度,這里給0。

Mesh模塊中,需要將單元族改為Heat Transfer,確認使用的是DC2D4單元。至此,熱分析的設(shè)置已經(jīng)完成。可以提交計算。在后處理中查詢右邊界從下網(wǎng)上0.2m處的溫度值為18.4151,與理論計算結(jié)果18.3相差不大。右圖為對模型網(wǎng)格加密的結(jié)果,顯示溫度值為18.29,接近理論解。