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2017-06-12 by:CAE仿真在线 来源:互联网
1. 概述
热分析用于计算一个系统或部件的温度分布及其它热物理参数,如热量的获取或损失、热梯度、热流密度等。热分析在许多工程应用中扮演重要角色,如内燃机、涡轮机、换热器、管路系统等。Abaqus热分析类型包括稳态热传导和瞬态传热,传热方式有热传导、热对流以及热辐射三种。
本文采用Abaqus软件模拟一个直径1m、高1m、初始温度200k的金属实心圆柱体在300k的环境中(假设没有对流换热)的热辐射降温过程。
以下是该圆柱体的材料性能参数:
密度:7850kg/m3
弹性模量:2E11Pa
泊松比:0.3
传热系数:60.64W/(m*k)
比热容:460J/(kg*K)
2. 模拟过程
首先设置模型的绝对温度为0以及Stefan-Boltzmann约束为5.67E-8,如图1,
图1 绝对温度及约束设定
创建轴对称部件Part-1,在草图中绘制以坐标点(0,0)和(0.5,1)为对角线定点的矩形。
图2 创建轴对称部件
为部件定义材料属性。
图3 创建轴对称部件
定义独立的部件实例。
图4 定义部件实例
为部件实例划分网格,使用热传导单元,单元基本尺寸为0.05。
图5 网格划分
创建Set集合。
图6 Set集合创建
创建瞬态热传导分析步,并设定合适的初始增量步长。
图7 创建分析步
为分析步设置相应的场变量和历程变量输出。
图8 输出设置
设定部件的环境温度为300K及热辐射率为1。
图9 环境温度和热辐射率设置
使用预定义场设定部件的初始温度值200K。
图10 初始温度设置
创建作业并提交分析计算。
图11 创建作业并提交计算
3. 结果查看
查看不同时刻的温度场云图。
图12 不同时刻的温度场云图
对温度场云图进行三维显示。
图13 三维温度场云图
绘制Set-1集合中9个点的温度随时间变化的曲线。
图14 选定点的温度-时间曲线绘制
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