在工程中,我们也经常会遇到热-结构耦合,流体-结构耦合,电磁-热耦合等。
下面结合一个例子来说明WORKBENCH热-结构耦合流程。
如图所示一正方形截面杆,材料为结构钢,截面尺寸为50mmX50mm,长度为1m,截面两端沿轴向的位移固定,求环境温度由室温22℃降至-200℃时,杆的应力分布。
此工况涉及温度(温度下降)及结构载荷(两端的位移约束),
此工况是由于杆的温度下降产生的热变形不能自由收缩而产生热应力,采用热-结构耦合分析。
分析流程如下:
一、新建热分析模块
二、建立分析模型
由于采用默认的结构钢,故材料参数不用修改,采用默认参数,热膨胀系数为1.2e-5/℃,热传导系数为60.5W/m℃。
三、在热分析中设置温度载荷
四、求解热分析模块
五、将热分析结构传递至结构静力学分析
六、在结构静力学分析中进行相关设置
可以看到,温度求解的结构已传递至结构静力学分析中
施加两端的位移约束
七、求解结构静力学分析
八、查看结果
由结果可以看到,杆的应力为532.8MPa。