ANSYS多物理耦合场有限元分析详细步骤操作.ppt

节选段落一：
ANSYS多物理耦合场有限元分析
王晓军
航空科学与工程学院固体力学研究所
<<航空工程先进数值计算技术>>
ANSYS多物理耦合场有限元分析
结构-热耦合分析
流体-固体耦合分析
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ANSYS中的典型物理量( 国际单位制 )
温度
热流量
热传导率
密度
比热
对流换热系数
热流
温度梯度
内部热生成
Degrees C ( or K )
Watts
Watts/ ( meter.degree C )
kilogram/ ( meter3 )
( Watt.sec ) / ( kilogram .degree C)
Watt/ ( meter2.degree


节选段落二：
由于平衡状态要满足多个准则才能取得，直接耦合分析往往是非线性的。每个结点上的自由度越多，矩阵方程就越庞大，耗费的机时也越多。
下表列出了ANSYS中可以用作直接耦合分析的单元类型。不是所有单元都有温度自由度。
结构-热耦合分析
什么是耦合场分析? (续)
间接耦合分析是以特定的顺序求解单个物理场的模型。前一个分析的结果作为后续分析的边界条件施加。有时也称之为序贯耦合分析。
本分析方法主要用于物理场之间单向的耦合关系。例如，一个场的响应（如热）将显著影响到另一个物理场（如结构）的响应，反之不成立。本方法一般来说比直接耦合方法效率高，而且不需要特殊的单元类型。
本章中我们只讨论涉及热的耦合现象。


节选段落三：
带有磁向量势自由度的耦合场单元可以用来对瞬态磁场问题建模(如,SOLID62). 带有标量势自由度的单元只能模拟静态现象(SOLID5)。
学习每种单元的自由度和允许的载荷。耦合场单元允许的相同位置(节点,单元面等)施加多种类型的载荷 (D, F, SF, BF) 。
耦合场分析可以使高度非线性的。考虑使用Predictor 和 Line Search 功能改善收敛性。
考虑使用Multi-Plots功能将不同场的结果同时输出到多个窗口中。
结构-热耦合分析
间接方法
间接方法 用于求解间接耦合场问题。它需要连续进行两个单场的分析(而不是同时)，第一种分析的结果作为第二种分析的载荷。