问题描述:


在一个定块上,有一个滑块。在滑块顶面上施加一垂直于表面指向定块的压力,在滑块右侧面施加位移载荷,使滑块在定块表面上滑行。求解因摩擦而引起的温度变化和热应力情况。



关于模型、材料、边界条件等在视频中都有详细说明,这里就不再做文字赘述了。







建议用电脑观看。视频地址:https://v.qq.com/x/page/c0730eel9c9.html



Tips:


1.这里耦合分析类型为直接耦合。间接耦合也是可以做的,但相对要麻烦些,具体方法可以参考上期案例ANSYS两厚壁筒热应力分析(间接耦合)-附视频教程和命令流。



2.关于软件问题:用ANSYS APDL 和Workbench都可以做热结构耦合分析。Workbench热结构耦合分析可参考本**号(ANSYS-FEM)往期案例基于ANSYS WORKBENCH的结构热耦合分析之摩擦生热案例(附:源文件和视频教程)。建议有一定有限元理论基础的童鞋不妨学学APDL,刚开始学起来比较困难,但对以后提升仿真效率大有裨益。




附本期案例的命令流:


FINISH


/FILNAME,Exercise  ! 定义分析文件名


/PREP7                      !进入前处理器


ET,1,PLANE13,4         !选择单元类型


MPTEMP,,,,,,,, 


MPTEMP,1,0 


MPDATA,DENS,1,,7800    !定义材料1的密度


MPTEMP,,,,,,,, 


MPTEMP,1,0 


MPDATA,C,1,,460                !定义材料1的比热


MPTEMP,,,,,,,, 


MPTEMP,1,0 


MPDATA,KXX,1,,66.6             !定义材料1的热传导系数


MPTEMP,,,,,,,, 


MPTEMP,1,0 


UIMP,1,REFT,,,30              !定义材料1的热膨胀系数的参考温度


MPDATA,ALPX,1,,1.06e-5        !定义材料1的热膨胀系数


MPTEMP,,,,,,,, 


MPTEMP,1,0 


MPDATA,EX,1,,206e9            !定义材料1的弹性模量


MPDATA,PRXY,1,,0.3           !定义材料1的泊松比


MPTEMP,,,,,,,, 


MPTEMP,1,0 


MPDATA,DENS,2,,8900          !定义材料2的密度


MPTEMP,,,,,,,, 


MPTEMP,1,0 


MPDATA,C,2,,390              !定义材料2的比热


MPTEMP,,,,,,,, 


MPTEMP,1,0 


MPDATA,KXX,2,,383            !定义材料2的热传导系数


MPTEMP,,,,,,,, 


MPTEMP,1,0 


UIMP,2,REFT,,,30            !定义材料2的热膨胀系数的参考温度


MPDATA,ALPX,2,,1.75e-5     !定义材料2的热膨胀系数


MPTEMP,,,,,,,, 


MPTEMP,1,0 


MPDATA,EX,2,,103e9         !定义材料2的弹性模量


MPDATA,PRXY,2,,0.3         !定义材料2的泊松比


RECTNG,0,5,0,1.25,           !建立钢固定块的几何模型


RECTNG,0,1.25,1.25,2.5,      !建立铜滑块的几何模型


TYPE,  1            


MAT,      1


REAL,                      !给钢固定块附材料属性


ESYS,      0  


SECNUM,


ESIZE,0.25,0,                 !设置单元划分尺寸


MSHAPE,0,2D


MSHKEY,1


CM,_Y,AREA 


ASEL, , , ,       1 


CM,_Y1,AREA


CHKMSH,'AREA'  


CMSEL,S,_Y 


AMESH,_Y1  


CMDELE,_Y  


CMDELE,_Y1 


CMDELE,_Y2                   !给钢固定块划分单元


TYPE,  1  


MAT,      2


REAL,                          !给铜滑块附材料属性


ESYS,      0  


SECNUM,


CM,_Y,AREA 


ASEL, , , ,       2


CM,_Y1,AREA


CHKMSH,'AREA'  


CMSEL,S,_Y 


AMESH,_Y1  


CMDELE,_Y  


CMDELE,_Y1 


CMDELE,_Y2                    !给铜滑块划分单元


CM,_NODECM,NODE


CM,_ELEMCM,ELEM


CM,_KPCM,KP


CM,_LINECM,LINE


CM,_AREACM,AREA


CM,_VOLUCM,VOLU


MP,MU,1,0.2


MAT,1  


MP,EMIS,1, 


R,3


REAL,3 


ET,2,169


ET,3,172


R,3,,,1.0,0.1,0,


RMORE,,,1.0E20,0.0,1.0,


RMORE,0.0,0,1.0,,1.0,0.5


RMORE,0,1.0,1.0,0.0,,1.0


KEYOPT,3,3,0


KEYOPT,3,4,0


KEYOPT,3,5,0


KEYOPT,3,7,0


KEYOPT,3,8,0


KEYOPT,3,9,1


KEYOPT,3,10,1  


KEYOPT,3,11,0  


KEYOPT,3,12,0  


KEYOPT,3,2,0


KEYOPT,3,1,1


LSEL,S,,,3 


CM,_TARGET,LINE


TYPE,2 


NSLL,S,1


ESLN,S,0


ESURF,ALL  


CMSEL,S,_ELEMCM


LSEL,S,,,5 


CM,_CONTACT,LINE


TYPE,3 


NSLL,S,1


ESLN,S,0


ESURF,ALL  


ALLSEL 


ESEL,ALL


ESEL,S,TYPE,,2 


ESEL,A,TYPE,,3 


ESEL,R,REAL,,3 


ESEL,ALL


ESEL,S,TYPE,,2 


ESEL,A,TYPE,,3 


ESEL,R,REAL,,3 


CMSEL,A,_NODECM


CMDEL,_NODECM  


CMSEL,A,_ELEMCM


CMDEL,_ELEMCM  


CMSEL,S,_KPCM  


CMDEL,_KPCM


CMSEL,S,_LINECM


CMDEL,_LINECM  


CMSEL,S,_AREACM


CMDEL,_AREACM  


CMSEL,S,_VOLUCM


CMDEL,_VOLUCM  


CMDEL,_TARGET  


CMDEL,_CONTACT 


FLST,2,1,5,ORDE,1  


FITEM,2,1                          !用接触向导建立滑块和固定块间的接触面


/GO


DA,P51X,UX,                        !将下面的钢块施加X向约束


FLST,2,1,5,ORDE,1  


FITEM,2,1  


/GO


DA,P51X,UY,                        !将下面的钢块施加Y向约束


FLST,2,1,4,ORDE,1  


FITEM,2,6  


/GO


DL,P51X, ,UX,3.75                    ! 给铜块右侧的线加X向位移载荷


FINISH 


/SOL


*DIM,pre,TABLE,2,1,1        !定义压力载荷随时间变化的TABLE表


*SET,PRE(1,0,1) , 0


*SET,PRE(1,1,1) , 10e6


*SET,PRE(2,0,1) , 10


*SET,PRE(2,1,1) , 10e6


FLST,2,1,4,ORDE,1  


FITEM,2,7  


/GO


SFL,P51X,PRES, %PRE%               !在铜滑块上表面施加压力载荷


TUNIF,30,                             !给铜块和钢块施加初始温度


ALLSEL                              !选择所有的节点,单元,几何体


ANTYPE,TRANS                       !设置为瞬态分析


TIMINT,OFF,STRUC                    !关闭结构的动态惯性影响


TINTP,,,,1.0                            !定义瞬态积分参数


NLGEOM,ON                          !定义大变形


TIME,3.75E-3                           !定义求解时间


TOFFSET,273                          !定义温度偏移量


AUTO,ON                               !打开时间开关


NSUB,100,10000,100                      !定义载荷步


OUTRES,ALL,-10                        !定义结果输出子步间隔


SOLVE                                 !求解


/POST1                                 !进入后处理器


SET,LAST                                !读取最后子步结果


PLNSOL,TEMP                            ! 显示温度分布云图


PLNSOL,S,EQV,2                           !显示等效应力分布云图


FINISH



温度分布云图




等效应力分布云图:





评论处大家可以补充文章解释不对或欠缺的部分,这样下一个看到的人会学到更多,你知道的正是大家需要的。。。