適用版本:NX/Simcenter 3D 7.5以上版本
零件在受熱時由于溫度分布不均會產生一定的熱變形,可能會影響裝配工藝,甚至影響零件本身的力學性能。
熱應變分析可以是穩態的,也可以是瞬態的,這取決于溫度分布的形式,本文先從穩態熱應變分析著手。溫度分布的結果來自于熱力學軟件的計算結果,可以使用Simcenter 3D,也可以使用ansys、abaqus等軟件,本文的操作全部基于Simcenter 3D。操作可分為兩個步驟,先計算熱力學分析,求解出溫度分布;再將溫度映射到結構上,進行熱變形分析。
(資料圖片僅供參考)
創建好有限元模型后,在sim文件中創建一個解算方案,名稱為“THERMAL”,分析類型選擇“熱”,解算類型選擇“SOL153穩態非線性傳熱”,點擊創建解算方案,再點擊確定。
圖1
施加熱載荷和熱邊界,本文中的熱分析過程以演示流程為主,所以僅施加了一個熱約束和對流,計算出簡單的溫度分布。實際工作中讀者可以根據真實的情況來計算穩態熱分布。計算結束后得到op2結果文件,保存待用。
圖2
在sim文件中創建一個解算方案,名稱為”STRUCTURE”,分析類型選擇“結構”,解算類型選擇“SOL101線性靜態-全局約束”,點擊創建解算方案,再點擊確定。
圖3
先創建一個固定約束。再右擊“subcase”下方的“載荷”,新建“溫度集”,用于映射溫度。
圖4
點擊創建載荷類型中的溫度,類型選擇“溫度-外部時間無關”,文件類型選擇“Nastran溫度”,并指定上一步求解出來的溫度結果,點擊確定。此時溫度結果就映射到了結構網格上,點擊確定。
圖5
右擊“STRUCTURE”,求解,即可得到基于溫度分布的熱變形結果。
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