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包含接觸的熱-力直接耦合例子

時間:2008-09-15 11:56:04 來源:
兩個同心圓管之間有一個小間隙,內管中突然流入一種熱流體,求經過3分鐘后外表面的溫度分布和應力分布,已知條件:
管材彈性模量:2E11N/(m*m)
熱膨脹系數:5E-5 /F
泊松比:0.3
導熱系數:10W/mC
密度:7880Kg/(m*m)
比熱:500 J/Kg*C
外管外半徑:0.131m
外管內半徑:0.121m
內管外半徑:0.12m
內管內半徑:0.11m
流體溫度:300 C
流體與內管內壁對流系數:300W/m*m*C
內、外管接觸導熱:0.1W/C (其中C表示攝氏度)
命令流如下:
/prep7
et,1,13,4,,1 !直接選用耦合單元plane13,自由度為ux、uy、temp,軸對稱
et,2,48 !定義結構接觸單元
keyopt,2,1,1 !設定接觸的相應選項
keyopt,2,2,1
keyopt,2,7,1
r,2,2e11,0,0.0001,,,0.1 !定義接觸單元的實常數
mp,ex,1,2e11 !定義管材的屬性
mp,alpx,1,5e-5
mp,prxy,1,0.3
mp,kxx,1,10
mp,dens,1,7880
mp,c,1,500
rect,0.11,0.12,0,0.02 !建模
rect,0.121,0.131,0,0.02
amesh,all
nsel,s,loc,x,0.11
cp,1,ux,all
cp,2,temp,all !耦合內管內壁的X位移和溫度自由度
nsel,s,loc,x,0.12
cp,3,ux,all
cp,4,temp,all !耦合內管外壁的X位移和溫度自由度
nsel,s,loc,x,0.121
cp,5,ux,all
cp,6,temp,all !耦合外管內壁的X位移和溫度自由度
nsel,s,loc,x,0.131
cp,7,ux,all
cp,8,temp,all !耦合外管外壁的X位移和溫度自由度
nsel,s,loc,y,0.02
nsel,r,loc,x,0,0.12
cp,9,uy,all !耦合內管頂部的Y位移
nsel,s,loc,y,0.02
nsel,r,loc,x,0.121,0.131
cp,10,uy,all !耦合外管頂部的Y位移
nsel,s,loc,x,0.12
cm,cont,node
nsel,s,loc,x,0.121
cm,targ,node
type,2
real,2
gcgen,cont,targ,3 !創建接觸單元
/solu
antype,trans !進行瞬態分析
tunif,20 !定義初始平均溫度
tref,20 !定義參考溫度
sfl,4,conv,300,,300 !內管內壁對流邊界條件
sfl,6,conv,10,,20 !外管外壁對流邊界條件
nsel,s,loc,y,0 !約束底邊的Y向位移
d,all,uy,0
time,180 !定義分析時間3分鐘
deltime,10,5,15 !時間步長
outres,all,all
kbc,1
autots,on !打開自動時間步長
allsel
solve
/post1
plnsol,temp !查看溫度分布
plnsol,s,eqv !查看等效應力分布


48用于點面接觸,無需預先知道確切的接觸位置,接觸面之間也不需保持一致的網格。
171和169用于面面接觸,與點-面接觸單元比,具有很多優點,例如:需要較少的接觸單元,因而只需較少的磁盤空間和CPU時間,有利于可視化...
但是如果通過一組節點來定義接觸面,生成多個單元,那么就可以通過點-面接觸單元來模擬面-面的接觸問題

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