● 热析简介● 热析
● 热(热—耦合)析综合例● 专题——单元选择则章导读:
传热,。乎程题某程热,焊、铸造及各冷热程、温环境热辐射、线圈热、燃、涡轮、换热器、管系统、元件。
根据传热题类型件,热析类型:稳态热析瞬态热析;材料参件随温化线传热,材料件温敏非线传热(潜热、辐射、强迫流);包含温影响耦合题。
热析计算系统件温布及热参,热量获取损、热梯、热流密(热量)。
传热析、热析及热—耦合析热析非广泛析类型,介绍析类型。
根据 传热律( )量守恒律( ),建传热析题控制程( ),即瞬态温(,,,)足程:
∂ ╭ ∂ ╮ ∂ ╭ ∂ ╮ ∂ ╭ ∂ ╮ ∂
|κ|+|κ|+|κ|+ρ=ρ
∂ ╰ ∂ ╯ ∂ ╰ ∂ ╯ ∂ ╰ ∂ ╯ ∂
(-)
:ρ——材料密();
——材料热( ),/(.);
κ,κ,κ——沿,,热传导系( ),/(.);——热源强,/。
传热件类,即:
()类()(件,温值):
(,,,)=()
(-)
()二类()(热流密件):
+κ
+κ
()
(-)
()类()(流换热件):
+κ
+κ
( )
(-)
:,,——线余弦;()——温;
()——热流密,/;
——周围介质流换热系( ),/(.);∞——环境温( )。
若该题初始件( )
(,,,=)=(,,)
(-)
提:足件、、及初始件温,温泛函取值,即
㊣ ㊣
(-)
(,,)
∈㊣
=∫└||「κ|╰╭∂∂|╯╮+κ ╰|╭∂∂ ╯|╮+κ|╰╭∂∂|╯╮-|╰╭ρ-ρ ∂∂|╯╮ 」||┐ Ω
,Ω=++。
际题程,件较足,件耦合述泛函,即
=「|κ|╭∂|╮+κ|╭∂|╮+κ|╭∂|╮-|╭ρ-ρ ∂|╮ ┐|Ω
∫∫
()
|└ ╰∂ ╯ ╰∂ ╯ ╰∂ ╯ ╰ ∂ ╯|」-
∈㊣
(-)
( )
传热析根据温系稳态传热( )析瞬态传热( )析类型。
()稳态传热题,即温随化,
∂=∂
(-)
离散单元,即Ω→∑Ω,单元Ω,根据节确单元温函模式,即单元温 (,,)示节温插值系,
(,,)=(,,).
(-)
:(,,)——形状函矩阵;
——节温列阵,即 =[ ... ] ,节温。式(-)式(-)求极值,∂∂=,则
. =
(-)
:
=|「κ ╭|∂ ╮|╭|∂ ╮|+κ ╭|∂ ╮|╭|∂ ╮|+κ ╭|∂ ╮|╭|∂ ╮|┐|Ω+
└|╰∂ ╯ ╰∂ ╯ ╰∂ ╯ ╰∂ ╯ ╰∂ ╯ ╰∂ ╯|」
=∫ρ Ω+∫.+∫ .Ω
∞
程(-)单元传热程,称单元传热矩阵( ),单元节温列阵,单元节效温载荷列阵。
()瞬态传热题,单元温随化,即
(,,,)=(,,). ()
(-)
节温 ()随化,即
()=[() () ()]
(-)
稳态题类似,式(-)式(-), ()求极值,
+ =
(-)
:
=∫ρ
=|...|
,热析步骤析类型似,按照/提供功析模块顺序析:
()建模:模块根据模型(称轴称)采取简化建热析模型。
()模块义材料属,,需义材料热参:热传导率、热、热膨胀系、热率。
()装配模型:创建件例。
()创建热传导析步根据需义触。()施件载荷。
()划网,选择单元类型。()义业,计算。
()。
例需确冷栅管温布。温求采稳态传热析,热析求冷栅管温产移布。
.题描述
图-示轴称冷栅,材料锈钢,=.,=.,导热系.,管流温,流系(膜系).,空温,流系(膜系).,求温布。
图- 冷栅管模型
.题析
冷栅管较,尺寸限,且轴称构,根据述构造冷栅管限元析简化模型,图-示。承称约束,管均布压。
./析程
启 /,创建模型, -,保存模型-.。
单击具箱( ),创建轴称形壳,致尺寸设,单击按钮,草图环境。
单击具箱( :),封闭曲线:(.,.)、(.,.)、(.,.)、(.,.)、(.,.)、(.,.)、(.,.),图-示。
图- 模型封闭轮廓曲线
单击具箱( : ),提示区输 :.,,选择图-()示线,形倒角图-()示。
()选择倒角
()形倒角
图- 倒角
单击提示区按钮,完轴称件创建,图-示。
图- 轴称件模型
单击具栏( )按+键保存模型。 环境栏选择,模块。
单击具箱( ),弹 框,输材料称,执框→令,输材料密值;执→→ 令,输弹模量 .,泊松 .;执框 →令,输.材料热传导系;执框→ 令,输材料热,单击按钮完材料属义。
单击具箱( ),弹 框默设置:,单击按钮, 框,确,单击按钮,完截属-义。
单击具箱( ),选择件-,单击提示区按钮,弹 框选择:-,单击按钮,截属-赋予件-。
环境栏选择,模块。
单击具箱( ),弹框选件-,选 ( ),单击 按钮,创建件 - 例--。
模块,单击具箱
( ),弹
框,输析步称-,选择: ,单击按钮, 框,图-()示,输析步描述: ,析步类型选择,输析步.;切换选项卡,图-()示,设置初始增量步.,-,输. :,单击按钮完析步创建。
()设置析步析步类型
()设置增量步图- 设置析步
输量默设置,保存模型。
模块,单击具箱( ),弹 框,析步选择-,件类型选择:,单击按钮,选择件-(共,选择按键),图-示,单击提示区 按钮,弹框输温值 :,单击 按钮。
单击具箱( ),弹框设置析步-,件类型选择:,单击按钮,选择件-,图-示,单击提示区按钮,弹框输温值:,单击按钮,完件义。
图- 各温值
模块,单击具箱( ), 框输 :.,单击按钮。
单击具箱( ),框选择隐式线热传导单元,图-示。
图- 选择热传递析步
单击具箱( ),单击提示区按钮,完件网划,形网图-示。
图- 网模型
模块,执→令,弹 框,单击框按钮,创建-业。选择:-,业类型 。
单击 框 按钮,弹图-示警息,提示析步 - 历史量输,忽略息,单击 按钮,输 件-.。
图- 输件历史量输警息
单击 框按钮,弹- 框,单击按钮,弹图-示警息,提示析步-历史量输,忽略息,单击按钮,提交业。
业完,单击 框按钮,模块。
单击具箱
( ),云图显示热流量布,图-示。
图- 热流量布
执→ 令,弹框选择量:,单击按钮,显示热流量,图-示;选择量:,单击按钮,显示热流量,图-示。
图- 热流量布
图- 热流量布
框选择量,单击按钮,显示节温布,图-示。
执→→令,弹 框,径称默-,默 ,单击按钮, 框,单击框底 / 按钮,图形窗选择件-左角节,选择右角节,单击提示区按钮,图-示,单击按钮,义径。
图- 节温布
图- 选择节义径
执→ →令, 框选择,单击按钮, 框,单击 按钮,弹 框选择量,单击按钮,绘制径节温曲线,图-()示;选择量,单击按钮,绘制径热流量曲线,图-()示。
()径节温
()径热流量
图- 径
执→ 令, 框选择量:,单击按钮,显示热流量云图。
执→ 令,弹 框,切换/选项卡,勾选 复选框,输选择旋转角 : :,输 :,单击按钮,显示扩展模型图-示。
图- 扩展模型
框切换/选项卡,称 选择,单击按钮,显示称操模型图-示。
图- 称操模型
栏栏输值,偏移量输.,图-()示,单击按钮,显示阵列模型图-()示。
()设置矩形阵列
()阵列模型
图- 阵列模型
提示:.=.+.,即轴复征。
旋转,沿阵列模型,图-示。
图- 阵列复征
.析
析段模型温布状态,热流量布节温。
读改析步材料热参步练习。.件
例 件 -. 释,完整输件素材包 \ .\\件夹找。件包含容:
**************************************************************************
*,=,=,=,=**义件-
*,=-*
**形件例
*,=
*,=--,=-**组件节息
*
,.,.......
,.,.**组件单元息
*,=
,
,,,......
,,,,**节集单元集
*,=_,,……
*
**义材料参
*,=
**义热传导系*
.,
**义材料密*
.,
**义弹模量泊松*
.+,.
**义材料热*
.,
**创建析步热传导-*,=-
* ,=,=..,.,-,.,
**义热传导件*
_,,,.*
_,,,.**输请求
*,,=
*,,=*,,=
*
际程题,温影响构产热,产破坏效。析温引(热)义。
研究热题包括容:()传热题研究:确温。
()热题研究:温况确。
际题互影响耦合,况,传热题确温影响热,耦合影响。热题单耦合程,程计算。节讨论热题。
.热题程
设存温差布 Δ(,,),温差引热膨胀,膨胀量α.Δ(,,),α热膨胀系( ),则该程增热膨胀量(温)
ε=└「σ-μ σ+σ 」┐+α Δ|㊣
ε=「└σ-μ σ+σ ┐」+α Δ||
(-)
ε=「└σ-μ σ+σ ┐」+α Δ||
γ=τ,γ=τ,γ=τ|㊣
式指标形式
ε=-σ+ε
(-)
σ= (ε-ε)
(-)
:
ε=「|└αΔ αΔ αΔ┐|」
.虚功
热题程式(-),除,衡程、程及件普弹题,弹题般虚功δ-δ=,即
σ δε Ω-|δ Ω+δ|=
(-)
程(-)式(-),
ε-ε δε Ω-|δ Ω+δ|=
(-)
步
ε δε Ω-|δ Ω+δ+ε δε Ω|=
(-)
式(-)即热题虚功。.限元析列式
设单元节移列阵
=「|└ ... ┐|」
(-)
般弹题限元析列式,单元参量示节移函系,
=
(-)
ε=
(-)
σ=(ε-ε)=-ε=-.αΔ[ ]
(-)
,、、、单元形状函矩阵、矩阵、弹系矩阵矩阵,般弹题矩阵完。式(-)包含温影响,式(-)项温化影响,剪影响。
单元移(-)式(-)式求(即求虚移虚),
δ=.δ ㊣|
(-)
δε=.δ|㊣
单元移(-)式、(-)式及虚移虚(-)式虚功程(-),节移增量δ具,消该项
=+
(-)
:
=∫ Ω
=∫ Ω+∫
=∫ ε Ω
温效载荷。般弹题限元列式,限元程(-)载荷端增温效载荷项。
.题描述
图 - 示轴称冷栅,件,且热膨胀系 .-,求温产。
.题析
例求构热,需施称件修改热传导析步 热—构耦合析步 -。
./析程
..节冷栅模型-.,执→ 令,另存模型---.。
模块,执→→令,弹 框,执框→令,输热膨胀系 :.-,单击按钮,完材料属修改。
模块,执 → 令,弹 框,选-,单击按钮,删除析步;单击按钮,析步建 -析步,析步.,初始步().,值().-,值().,输. :,单击按钮完析步创建。
模块,执→令,弹框选择件类型://,单击按钮,图形窗选择模型,单击提示区 按钮, 框,选择(===),单击按钮完件修改。
模块,执→ 令,修改单元类型隐式线热—耦合( -)单元,单击按钮完单元类型修改。
模块, 框,删除业,创建业---。
单击 按钮,输件;单击按钮,业监视框;单击按钮,提交业。
业运束,单击按钮模块。
执→→ 令,显示形云图,图-示。
图- 形云图
提示:图-倍,执→令, 框 栏选择设置系。
执→→ 令,显示形。
执→ 令, 框选择量查量输,图-示。
图- 量输
图-(续图)
执→ 令, 框选择,单击按钮绘制模型化曲线图-示。
图- 模型化曲线
执→ 令, 框设置旋转、称、阵列选项,维式显示模型图-示(显示量)。
图- 维式扩展模型
执→→令,左角右角端创建径。 执→ →令,显示径-曲线图-示。
图- 径-曲线
.析
图-、图-图模型存热传导导致构产热。件,热导致构产热形,构破坏。析热械产品设计积极义。
.件
例件---.释,完整输件素材包 \ .\\件夹找。件包含容:
***************************************************************************
*,=,=,=,=*,=-
*
*,=
**义件-节、单元息
*,=--,=-*
,.,.……
,.,.*,=
,,,,……
,,,,
*,=_,,……
* ,=_,= .,
*
*,=_,,=--……
*
**义材料属:热传导系、密、弹模量、泊松、热膨胀系、热*,=
* .,
* .,
*
.+,.*
.-,
* .,
**义热析步*,=-
* -,=,=..,.,.-,.
**件*
_,,,.*
_,,,.*
_,**输请求
*,,=
*,,=*,,=*
程题涉及题简单构析热析,综合。温耦合、磁温耦合、流温耦合,耦合析需考虑各效及互影响。章介绍热—(构)耦合析。
刹盘刹程刹片刹盘摩擦产量热,热刹片材料刹产影响,例例析刹程热,刹盘改设计及故预防提供依据。
.题描述
图-示刹盘,材料钢,径,径,厚;刹盘基座圆环径,径,厚,材料钢;刹片树脂强复合材料,提摩擦效,径,径.,厚,圆角。摩擦系材料随温化,--示。
图- 刹盘
- 温摩擦系
温(℃)
摩擦系
.
.
.
.
.
- 温材料影响
温(℃)
弹模量(/)
.
.
.
.
热膨胀系(-)
-
-
.题析
例热析典型例,考虑刹盘刹片摩擦热及热传导程,且析热产,析程刹盘刹片存触摩擦系,义析步:析步刹片施压,刹片刹盘建稳触系,二析步刹盘旋转。析步均显式热耦合析步。单元类型选择热耦合单元。
./析程
运/,创建模型据库,,保存模型.。
单击具箱( )按钮,创建称-维形伸,概尺寸输,单击按钮,草图环境。
单击具箱( : ),坐标(,)圆,..半径绘制圆,单击鼠标键,单击提示区按钮, 框输伸.,单击按钮,完件-绘制。
单击具箱 按钮,创建称-维形伸,概尺寸输,单击按钮,草图环境。
单击具箱,坐标(,)圆,..半径绘制圆,单击鼠标键,单击提示区按钮, 框输伸.,单击按钮,完件-绘制。
单击具箱 按钮,创建称 维形伸,概尺寸输,单击按钮,草图环境。
绘制辅助线。执→→令,提示区输角:,按键,选择提示区输坐标(,)。改角,创建另辅助线。
执→→令,提示区输圆坐标(,),,输圆周坐标(,.),,绘制辅助圆;,(,)圆,圆周(,.)绘制另辅助圆。完辅助线图-示。
单击具箱( : ),选择图-示圆,始,终止,绘制段圆弧;,圆,
始,终止,绘制段圆弧。单击具箱,连、
,单击鼠标键,单击提示区按钮,弹 框输伸.,单击按钮,完刹片创建。
图- 创建构造线
图- 刹片截
模块。单击具箱( ), 框选择--,单击按钮,创建件--例。
单击具箱( ),单击提示区右 按钮,选--,单击按钮,默移始(.,.,.),,输移终止坐标(,,-.),,单击提示区按钮,完移操。
执→/令,弹图-示框,输件称 :,默设置,单击按钮,选--,单击提示区按钮,件及该件例。模块,件管器查增件。
展模型树//,例,且----红“×”号,/操件例抑制。鼠标置--,右击,选择令,图-示,单击提示框按钮,删除例--,删除例--。
图- / 框
图- 删除抑制征
模块。单击具箱( ),弹 框,输材料称,选择→,输 值,即密;选择→→,输弹模量值.,泊松.;选择→,输热膨胀系 :.-;选择→,输热传导系;选择→ ,输热 :,单击按钮,完材料械属热属义。
单击具箱,弹 框,输材料称-,选择→,输-密值;选择→,输热传导系.;选择→ ,输热 :,选择→→,选 ,输弹模量值.,泊松 .,温值 ,按键增据,输 - 弹模量值(泊松),输完栏据图-示;选择→,选 ,输热膨胀系温值,-示。单击按钮完材料-械属热属义。
图- 义随温化弹模量
单击具箱( ), 框输截称-,选择:,单击按钮, 框,选择,单击按钮,完截-义。
参照步骤创建另均匀截-,赋予材料-。
单击具箱( ),选择件,单击提示区按钮,弹 框选择:-,单击按钮,截属-赋予件。
步骤,截属-赋予件。
执→令,弹框选择: ,单击按钮,弹框输坐标系称-,选择坐标系类型圆柱坐标系,即选择,单击按钮,创建坐标系各坐标轴整坐标系保持致(,,),单击提示区 按钮,完柱坐标系创建。
执 → 令,选择整件 ,单击提示区按钮,单击提示区右 按钮,选择步义柱坐标系-,单击按钮,提示区单击-按钮,默旋转角,,单击提示区按钮,完件材料设。
,件设材料。
模块,件例存,需件例。
单击具箱,件沿轴移.。完装配、模型图-示。
执→ 令,默坐标值(.,.,.),,参考-。
提示:参考 - 参考控制刹盘转。件割网划。
展模型树/,鼠标置-右击,弹捷菜单选择 ,件例非独例转化独例,-转化独例。
执→令,弹图-示框,栏选择,栏选择 ,单击按钮,选择件割件,单击提示区 按钮,选择图 - 示剖具,单击提示区 按钮,单击按钮,完割操。
选择该剖具
图- 框
图- 剖具
执→令,弹图-示框,栏选择,栏选择/ ,单击按钮,选择件割件,单击提示区按钮,选择图-示曲线,单击按钮,单击提示区 按钮,选择图-示线,确确(反,单击按钮改),单击按钮,单击 按钮,割件,单击按钮,完割操。
选择该
图- 伸曲线
图- 伸
完步割操,件割。
模块。单击具箱
( ),弹 框输析步称-,选择:,-,,单击按钮,输: , :.,默设置,单击按钮完析步义。
参照步骤,义另:,-,析步,称,.,描述 。
执→→令,输节集称,单击按钮,选择刹盘(刹片触),单击提示区 按钮,建输节集。
单击具箱( ),弹 框单击按钮,输输称-,选择-,单击按钮,弹图-示 框,(输)区域列选择:,修改输频率,隔值,选择 栏输,(列选择, , (单击左黑角符号展各输选项,选择)。单击按钮完输请求义。
单击具箱( ),弹 框单击按钮,修改: ,输,单击按钮完历史输量修改。
模块。执→→令,弹框单击按钮, 框输:-,单击按钮,图形窗选择件(即刹片触),单击提示区按钮,创建集合。,选择刹片(即刹盘触)创建称-集合。
图- 框
提示:选择件,隐件(执→ 令, 框选项卡取消-选择)。
单击具箱( ),弹框输触属称-,选择:,弹 框,选择→ , 选择,摩擦系随温化,选 - ,输-据,图-示;触属采默值(即“硬触”);选择→ 义热传导系,采压热传导系,故选 - ,输压值,热传导系均,图-示;选择→ 义摩擦热,各项参系统默值,单击按钮,完触属-义。
义触。单击具箱( ), 框输触称 -, 选择 -,触类型选择-- (),即显式算触,单击按钮,单击提示区按钮,选择-,单击按钮,提示区选择二类型(单击按钮),选择-,单击按钮,弹 框, 选择,输. 值,即设二,默设置,单击按钮,完触义。触黄框,示义触。
图- 义随温化摩擦系
图- 义随温化热传导系
提示:析,需考虑刹盘温升周围环境温热交换程,需步设模型。
首义幅值曲线。执→→令,弹 框输称,选择,单击按钮,弹 框,输.,项输,单击按钮完复制曲线义。
单击具箱,输称,选择 ,单击按钮,选择刹盘-,单击按钮,弹框输 值,输 值, 选择步创建幅值曲线,单击按钮。
单击具栏( ),栏选择,单击 ,图形窗选择除刹盘圈,图-示,单击提示区按钮, 框单击
(),视图剩圈,图-示。
单击具箱( ),输约束称,选择约束类型 ,单击按钮,弹 框, 选择(),单击右按钮,选择视图整,即刹盘圈,单击提示区按钮, 栏单击按钮,视图选择参考-,单击按钮,完约束义。刹盘圈黄圆圈,示义约束,图-示。
刹盘圈
图- 选择除圈
图- 显示圈
显示整模型。单击,栏选择,单击框按钮。 模块。参照步骤创建称,
幅值曲线,输.,值输。该幅值曲线控制参考-运。
单击具箱( ),弹 框输载荷称 ,析步选择 -,载荷类型选择 :,单击 按钮,图形窗选择刹片,即离刹盘,单击提示区按钮,弹 框输:.,选择,单击按钮完压施,刹片粉红箭,图-示,示义压。
图- 刚约束
图- 刹片施压
单击具箱( ),单击 框按钮,弹框输件称-,析步选择-,类型选择:/,单击按钮,图形窗选择刹盘(包括圈),单击提示区按钮,弹框选,即约束=,约束,单击按钮完件义。
参照步骤,析步-,刹片,即施压载荷,约束,约束-。
,析步-约束参考-,约束称 --, 框双击 -- 析步,弹 框,取消~选择,保留选,修改值.,选择,单击按钮,完件 -- 析步 修改,,-- 析步 ,示修改,图 - 示。单击 按钮,闭 框。
图- 编辑析步件
单击具箱( ),弹 框,输:-,析步选择,类型选择:,单击按钮,图形窗选择除参考整模型,单击提示区按钮, 框输:,即始温。单击按钮完始温义。
模块,选择单元类型。单击具箱( ),选择整模型,单击提示区按钮,弹 框,单元库 选择,单元族选择 -,选单元,默设置,单击按钮,单击提示区按钮完单元类型选取。
执→ 令, 框选项卡除-选择,单击按钮,显示刹片;单击具栏
( :),显示刹片线框模型。 执→ 令,选择图-示,单击提示区按钮,提示区 输,。
图- 刹片布
,选择图-示,布置,单击按钮。
图- 刹片布
剖刹片。执→令,弹 框,栏选择,栏选择 ,单击按钮,图形窗选择剩布置,单击按钮, (<<)输.,单击 按钮,单击按钮,。
仿照步骤选择剖靠近刹盘,显示箭,则 (<<)输.,反,箭则输.,单击 按钮,单击按钮,完剖。
仿照步骤,选择剖靠近刹盘离刹盘,输。
执→ 令,选择剩(注选取鼠标尽量靠近刹盘,箭),单击按钮,输 (>=):,,输,,单击按钮,完布置,布况图-示。
单击具箱( ),选择刹片,单击按钮,网划,图-示。
图- 刹片布况
图- 刹片网模型
参照步骤,显示刹盘。
执→令,弹框选择: ,单击按钮,提示区单击 按钮,默偏移值.,,创建。
执→令,弹 框,栏选择,栏选择 ,单击按钮,图形窗选择整刹盘,单击按钮,选择步义,单击提示区 按钮,单击按钮完剖。
执→ 令,选择刹盘圆弧,设置,即整圆周。
选择图-()示,及右置,输。
选择图-()示,及右置,输。
()选择及右置,设置
()选择及右置,设置
图- 刹盘布置
选择剩,即刹盘刹片靠近短,选取鼠标尽量靠近,即靠近刹片,箭朝,即朝刹片,输偏斜率( ),输,单击按钮完设置。
单击具箱( ),选择刹盘,单击按钮,网划,图-示。
图- 刹盘网模型
显示整模型,保存模型。
单击具箱( ),选择整模型网,单击提示区 按钮,弹 框,选择需验证项标准,单击按钮图形窗显示符合件单元,息区显示统计。选择 检查求程警错误单元,验证完毕,闭框。合单元,则网划。
模块。执→令,单击 框按钮,义业称,选择:,单击按钮,输业描述: ,切换选项卡,设置值存,单击按钮完业义。
单击 框按钮, 框,求程监视,单击按钮,提交业。
业完,单击 框 按钮,模块。
执→ 令, 框选择量,单击按钮,观察节温,图-示。隐刹片,单击具栏
( ), 框栏选择 ,右列选择
-,单击框
()按钮,隐刹片,图-示。图- 节温
图- 隐刹片
执→ 令, 框选择量,栏选择,单击按钮,显示布,图-示。
框选择量,单击按钮,显示触压布,图-示。
图- 热
图- 触压布
.析
析:刹程,刹片刹盘存触压,摩擦热导致刹片刹盘产热量,步产热。
.件
例件.释,完整输件素材包 \ .\\件夹找。件包含容:
************************************************************************业描述
*
*,=,=,=,=*,=
*
*,=*
*,=
**义件节、单元息*,=-,=
*
,
.,-.,.
……
,.,.,.*,=
,,,,,,,,……
,,,,,,,,*,=_,,
……
*,=_-_,,……
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_-_,
*,=-,=
.,
.,
.,
.,
.,
.
,.
**:(-:),( :)*,=_,,
,,
**义截属:-
* ,=_,=-,= .,
*
**义刹片节、单元息*,=-,=
.,
.,
.
*
,-.,.,.……
,.,.,
.
*,=
,,,,,,,,……
,,,,,,,,*,=_,,
……
*,=,=-_-_,
*,=-,=
.,
.,
.,
.,
.,
.
,.
**:(-:),( :)*,=_,,
,,
**义截属:-
* ,=_,=-,=- .,
*
**义参考*
,
.,
.,
.
*,=,=-……
*,=,=-_-_,
*,=___,,=-
,,,,,,,,,,,
*,=,=_,___,
……
**义约束:
* , =_, =_*
**义幅值曲线*,= .,.,.,.
**义滑幅值曲线
*,=,= .,.,.,.
**义材料-械参热参*,=-
**热传导系* .,
**密* .,
**随温化弹模量*
.+,.,..+,.,..+,.,..+,.,.
**随温化热膨胀系*
-,.-,.**热
* .,
**义材料械参热参*,=
* .,
* .,
*
.+,.*
.-,
* .,
**义触属,随温化摩擦系* ,=-
*
.,,,..,,,..,,,..,,,..,,,.
* , +,.
+,.
* .,.
**义初始温:-
* ,=
_,.
**义析步:-*,=-
* -,,.
* .,.
**整模型质量( )系* ,=.
**施件*
_,,*
_,,_,,*
_,,_,,_,,_,,_,,_,,**施压载荷
*,=_,,.+
**义触:-
* ,=-, =,=.,=- -,-
*,= -,,.,.
**义输请求
*,, =, =*,, =, =* ,=
,
* ,=,= ,
*,,=
*,,=,=*
**义析步*,=
* -,,.
* .,.
* ,=.*,=
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,
* ,=,= ,
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*,,=,=*
提供量众单元类,户具选择余,增户选择,量庞单元库,选择适合模型单元类型避免题。单元描述简单选择单元需注题。
.单元征
单元库提供广泛单元类型,适构征。单元五征:
● 单元族()。
● 节( )。
● ( )。●()式()。● 积()。
()单元族():单元族具类似单元称,类型单元基征,化。单元始标志单元属哪单元族。单元;壳单元;限元。
()节( ):单元节决单元插值及插值阶,插值函阶,图-示。
()( ,单元族):限元析,单元节首量,:
● 移()。
(阶插值)
(二阶插值)
图- 阶插值二阶插值
● 转角()。
● 温()。
● 势( )。
()()式():义单元论,单元式:● ( )。
● ( )。
● 杂交单元( )。
● 非协调元(- )。● 壳元(- )。
● 限壳元- )。● 厚壳( )。
● 薄壳( )。
()积():单元刚质量单元采值计算,采“积”,值积采算影响单元,包括完积减缩积。
● 完积( ):单元具规则形状,积足
单元刚矩阵项式精确积。
● 减缩积( ):减缩积单元完积单元
积,图-示。错误!
完积
减缩积
阶插值
二阶插值
图- 完积减缩积
./ /单元库
()具质单元族,:单元、壳单元、梁单元。
()//包含单元类型,:热传导,固化,。
()/单元族包含单元/具化形式。()/ 包括单元绝单元。
.构单元(壳单元梁单元)单元
()单元建限元模型规模较,尤维单元。
()选适构单元( )济决案。()模拟题,构单元需单元量单元。
()构单元合需足求,例壳厚尺寸/,梁横截尺寸尺寸/。
.壳单元( )
曲模型近似模拟维构,模拟维尺寸(厚)另维尺寸,且垂厚忽略构。图-示,壳单元效率模拟弯曲,需维单元模拟细节模型。
维模型
曲模型(壳单元)
图- 模型壳模型
● 般壳单元:、、、、。薄壳厚壳题均
效,且考虑限薄膜。
● 薄壳单元:、、、、、、。强化基霍
件,即:垂壳截保持垂截。
● 厚壳单元:、。二阶形单元,载荷计算沿壳跨
缓化况,普单元产精确。
,判断属薄壳厚壳题,般,单材料制造各壳厚跨 /~/ ,厚壳题;值 /,则薄壳题;若介 /~/ ,则确划。横剪切柔复合材料层合壳构显著,故值(厚跨)薄壳论采值。具柔韧层复合材料(“治”复合材料)低横剪切刚且乎模拟厚壳。
横剪切剪切存普壳单元厚壳单元。维单元,提供估计横剪切。计算忽略弯曲扭转形耦合,假材料质弯曲矩空梯。
壳单元单元局材料,各项异材料据,纤维增强复合材料,及单元输量,,按局材料义。移析,壳单元局材料轴随材料各积均运转。
线、限薄膜、形壳单元()较完备且适合普范围。线、限薄膜、角形壳单元()壳单元。单元
近似,精细网划求弯曲形梯。
考虑复合材料层合壳模型剪切柔影响,采厚壳单元(、、)。形角形二壳单元,般形薄壳效。剪锁
薄膜锁敏。
触模拟选二阶角形壳单元(),采节形壳单元()。仅历线非模型,线、薄壳单元()般壳单
元费。
壳单元横截沿厚值积确(* ),析始计算横截刚(* );* 非效,仅线材料,* 线非线材料;值积沿壳厚系列积。积单元量输置。层积壳单元。
壳单元线决单元负,确义触释输据,必须哪。壳线义施单元压载荷,/ 画;壳单元材料局化单元。移析,局材料轴随单元转。* 义非默局坐标系统。单元量,,局输;*义节局坐标系,集载荷件局坐标系。节输,移,默基局坐标系。
矢量图模拟视化,观察构运载荷径。.梁单元( )
曲线模型近似模拟维构,模拟维尺寸()另二维尺寸构件,且较显著,图-示。梁单元效率模拟弯曲、扭转、轴;提供截形状;截形状程义。
维模型
曲线模型
图- 构梁单元模型
包含触模拟,阶、剪切形梁单元(、)。构刚非非柔软,非线模拟杂交梁单元(、)。
欧—伯努()梁单元(、)精,模拟承布载荷梁,例态振析。横剪切形,铁摩辛柯(二型)梁单元(、)。模拟薄壁横截构,考虑截翘曲论梁单元(、)。
梁单元质截(* * )值积决,截积、惯矩扭转(* );* 选项,模拟始值积,且假材料弹;包括量标准横截形状。形状义=模拟。
必须义横截取,节单元质义义矢量。截取画;梁壳强构件,梁横截偏离节;线二型包含剪切形影响,型梁考虑剪切柔。截梁准确模拟扭转薄壁截翘曲(包括翘曲约束)影响;约束约束程连模型铰、刚连节;“弯矩”型图梁维单元清楚示;图硬拷贝式。
.单元( )
单元单元连。
● :扭曲轴称单元,模拟 °环,析轴称载荷,具轴
称形状构。
● :单元,假离ε零,模拟厚构。● :单元,假离σ零,模拟薄构。
广义单元包括附推广:离随模型置线化。描述适合厚截热析。
扭曲轴称单元:模拟初始轴称形状,且沿称轴扭曲。单元模拟圆柱形构,例轴称橡胶套管扭转。
反称单元轴称单元:模拟初始轴称形状反称形。适合模拟承剪切载荷轴称橡胶支座类题。
需模拟非复杂、改触件题,则采二减缩积单元(、、、)。
存集,则局采二完积单元(、、、)。含非网扭曲模拟(析),采细网划线减缩积单元
(、、、)。
触题采线减缩积单元非协调单元(、、、)细网划。
模型采非协调单元网扭曲减。
维况尽采块状单元(六)。形状复杂,完采块单元构造网困,必采楔形单元,尽量,离需精确求区域。
程序包括网划,单元构造形状网。采二单元(),移题该合。
单元式积阶析精费显著影响,完积单元,尤阶(线)单元,容易形锁,况,阶减缩积单元容易沙漏,充单元细化减题。
● 析弯曲移,且采阶减缩积单元,厚单元。● 沙漏二阶减缩积单元较,般题考虑单元。
● 非协调单元精依赖单元扭曲量值。
精确区域细化网。 具,模型,帮助复杂模拟。
.桁架单元()
桁架单元指承伸压缩载荷杆,承弯曲,模拟铰框架构,近似模拟线缆弹簧。
.刚单元()
刚单元独,参考( )控制。.集题( )
二单元集题,显优单元,论完积减缩积反映集,减缩积效率,且计算优完积。二单元单元反映构征,图-示。
模型
阶单元
二阶单元
(单元组)(单元二曲线组)
图- 阶、二阶单元区示图
单元初始形状扭曲,二形六单元精降低。般况,单元二单元扭曲敏低,网形题选择单元。二角形单元扭曲敏单元低。需注,规则单元形状提精,图-示。
网
网
网
°
≠°
扭曲单元 扭曲单元
图- 网形状
典型集例图-示,单元及粗糙精细网求-示。
╭|╮|+╭|╮|=╰
╯╰
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╭|╮|+=╰╯
=.
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图- 模型
- 单元网求较
单元
σ (=.)粗糙网
精细网
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,单元网,求影响。误差甚达.%。,选择合适单元类型非。
.单元
,单元选择,-示,汇横较。