Abaqus稳态热分析
2019/11/01 00:21:28
本例模型尺寸如下图所示:
热传导系数 = 52 W/m/°C
比热= 434 J/kg/°C
密度 = 7832 kg/m3
对流换热系数 = 750 W/m2/°C
边界条件:
AB边温度 q = 100°C (固定温度)热流 DA= 0(绝热边)
BC 和 CD 边与周围介质对流换热周围介质温度为0°C
本例采用国际单位制。E点理论计算结果为18.3度，下面使用Abaqus来计算并验证。
首先创建2D、shell的几何模型，其次是材料参数的设置，与静力分析不同，热传导需要设置热传导系数，在Mechanical>Conductivity里输入52。本例是稳态热分析，因此只需要这一个参数，若为瞬态热分析，则还需要比热以及密度值。
其次进行分析步设置，这一步与静力分析也有所不同，选择Gerneal>Heat Transfer作为分析步。默认的为瞬态响应，这里选择稳态分析，同静力分析一样，这里的时间1没有真实含义，保持默认。增量步设置与静力分析一样。
这里定义为bottom集，给予100度的温度。
下面设置模型与周围空气的对流。模型右面的边(side)与上面的边(top)与周围环境发生热交换，对流系数为750，Sink temperature为周围环境的温度，这里给0。
Mesh模块中，需要将单元族改为Heat Transfer，确认使用的是DC2D4单元。至此，热分析的设置已经完成。可以提交计算。在后处理中查询右边界从下网上0.2m处的温度值为18.4151，与理论计算结果18.3相差不大。右图为对模型网格加密的结果，显示温度值为18.29，接近理论解。