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ANSYS中环境温度、参考温度和初始温度的区别

(2017-05-24 10:01:06)
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cae知识

 最近在研究低温罐由常温经过冷却到工作温度的过程中,低温罐产生的位移变化情况。研究初期对ANSYS中的几个参数(初始温度、参考温度和均匀温度)有点傻傻分不清楚,造成结果上有一定的差异,今天花了1个小时研究了一下,弄明白其计算原理,下面是网上摘的几个参数的定义:
初始温度(Initial Condition):是对相应节点施加的某一分析一开始用到的温度,只在开始有效,后面将被实际计算所得的温度替代;初始温度仅对分析的第一个子步有效,而设定节点温度将保持贯穿整个瞬态分析过程,除非删除些约束。
参考温度(Reference Temp):是没有定义初始温度的时候,在分析的第一个子步给模型施加的一个均匀温度场的温度;参考温度主要用于热应力分析的参考基准,因为求热应力需要先求温度差,求温度差就需要这个参考温度作为减数。
均匀温度(Uniform Temp):在热分析中,均匀温度与初始温度、参考温度作用相同。如果初始温度场是均匀的,三者都可以;如果不均匀,就要定义初始温度(不同的节点定义不同的初始温度);在结构分析/热应力分析中,均匀温度与参考温度的作用相同,由其确定材料的热相关性质(线膨胀系数)。
以下我做了1个例子,来加强理解:
模型尺寸:1mmX1mm,单元:Solid183:
http://s10/mw690/0023tcGNzy7bjMvzJS9e9&690
弹性模量:1.95E5MPa,泊松比:0.3,膨胀系数:1.5E-5,材料参考温度:50,如下图:
设置均匀温度:150,如下图:
http://s11/mw690/0023tcGNzy7bjMRstmi8a&690
    下图为Y轴方向膨胀长度(X轴方向和Y轴方向一致):
http://s7/mw690/0023tcGNzy7bjN0tgMe26&690
    理论计算结果:(150-50)X1.5E-5X1=0.0015,计算结果和模拟结果一致。
    说明:
    计算某个物体从一个温度转变到另一个温度时其应变大小时,选择定义材料参考温度,上文中给出了定义方法和路径,命令为:MP,REFT,MAT,CO...,当使用命令TREF定义参考温度时,此命令的定义范围为没有定义材料参考温度的部位设定参考温度(建议:如果有不同材料进行温度场计算时,最好针对不同材料定义材料参考温度,以免混淆);
    均匀温度施加命令:TUNIF,TEMP,但是实际上其它定义温度的方式优先于此命令,只有在没有使用其它命令定义温度的节点处才使用TUNIF指定的温度。
    说白了,参考温度为材料的初始阶段温度,均匀温度为材料的最后阶段温度。








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