19-热-结构耦合分析
4.工程实例:泵壳的热应力计算
泵壳的外表面的热边界为对流换热 条件,环境文件为22度,对流换热 系数系数为50. 结构分析的边界条件为完全固定约 束螺栓通孔。泵壳的材料为结构钢 。
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稳态热应力,第一步首先进行稳态热分析,获取结构的温 度场,然后将温度导入到结构分析中,将温度场做为结构计算 的体载荷来计算稳态热应力。
3.瞬态热应力
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由约束产生 热应力
在 ANSYS 中求解热-应力问题主要使用间接法 :即首先进行结构的温度场分析,获取结构的 温度,然后将温度作为体载荷施加到结构计算 中,计算热应力。
由不同材料 产生热应力
1.热应力分析的基本理论
• 间接法的分析顺序
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1. 先作稳态(或瞬态)热分析。
• 导入模型。 • 施加热荷载。 • 求解并检查结果。 2. 然后作静力结构分析。 • 导入温度场 • 定义结构边界条件和载荷。
热分析
jobname.rth
温度
结构分析
• 求解并检查结果。
jobname.rst
2.稳态热应力
热-结构耦合分析
1.热应力分析的基本理论
• • • • 热应力产生 结构受热或变冷时,由于热胀冷缩产生变形 。 若变形受到某些限制 — 如位移约束或相反的 压力 — 则在结构中产生热应力。 产生热应力的另一个原因,是由于材料不同 而形成的不均匀变形(如,不同的热膨胀系 数)。
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瞬态热应力,首先进行瞬态热分析,获得不同时间点的结构 温度场,然后把这些温度场导入到不同载荷步的结构计算,获 得瞬态热应力。
4.工程实Байду номын сангаас:泵壳的热应力计算
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如图所示给出了泵壳的三维模型,泵壳的内表面的温度随时间的变化规律如下
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