[原创]Abaqus传热分析HETVAL和USDFLD子程序联合

HETVALUSDFLD子程序联合

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1HETVAL简介

Abaqus传热分析中,Hetval子程序常用于定义内部热源,该子程序可以定义材料内部的生热量(如相变、高分子结晶生热),并且能够调用state variable 状态变量,可以与USDFLD子程序联合使用。其函数体如下:

      SUBROUTINE HETVAL(CMNAME,TEMP,TIME,DTIME,STATEV,FLUX,

     1 PREDEF,DPRED)

      INCLUDE 'ABA_PARAM.INC'

      CHARACTER*80 CMNAME

      DIMENSION TEMP(2),STATEV(*),PREDEF(*),TIME(2),FLUX(2),

     1 DPRED(*)

      User coding to define FLUX and update statev  !此处定义你的Flux() 更新状态变量

      RETURN

      END


 

2、模型  1mx1mx0.5m的方块,进行热应力耦合分析,选用C3D8T单元

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3Hetval USDFLD联合

USDFLDHETVAL写在一个for文件中,HETVAL中通过State(1)来定义热源,而state(1)是通过USDFLD更新,实现数据传递

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4、材料 

设置材料为钢,给定力、热属性。 同时general 选项中添加 User Defined Filed Depvar Depvar中的number of solution-dependent state variables 根据实际需求设置(本例中设为1))。在Thermal 选项下添加Heat Generation

 

  blob.png

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5、边界和分析步

给定初始温度30 、通过hetval子程序添加热生成率 1e7W/m3,下端面全部约束。选择*Coupled Temperature-displacement 分析步,进行热力学分析

 

6、建立作业

此时已经定义了USDFlDHETVAL子程序,但是USDFLD子程序还没有激活,需要通过* *INITIAL CONDITIONS, TYPE=FIELD来激活,导出iob inp文件 ,在STEP前面加上如下命令*INITIAL CONDITIONS, TYPE=FIELD, VARIABLE=1,如截图所示

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 最后通过cmd命令提交job

 


 

7、结果展示

初始温度30

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 通过Hetval 加载热生成率1e7W/m3,计算完温度32.84

 

 

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热应力

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理论计算

根据比热容 [原创]Abaqus传热分析HETVAL和USDFLD子程序联合的图9 即可得到

 

7800*0.5*452*[原创]Abaqus传热分析HETVAL和USDFLD子程序联合的图10=1e7*0.5*1

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可见和计算结果完全吻合,说明了热源加载的正确性

 

8、总结

1、两个子程序写在一个for文件中,保证程序的正确性

2、两个子程序都要在material模块设置,并且USDFLD要通过initial condition关键字激活,否则不起作用

3、Initial condition 不支持CAE操作 所以通过cmd 提交job

4、USDFLD中按实际需求更改STATE(1)的值

   

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文章来源:仿真侠 00 — 论文链接 论文链接: 减振橡胶疲劳黏滞生热的仿真分析[J] http://dx.chinadoi.cn/10.13465/j.cnki.jvs.2021.12.026 http://dx.chinadoi.cn/10.13465/j.cnki.jvs.2021.12.026 减振橡胶疲劳黏滞生热的仿真分析[D] http://dx.chinadoi.cn/10.2742
HETVAL子程序?? 混凝土水化热温度场分析其实是相当于在混凝土的温度场分析中加入了一个热源,而这个热源的放热量是随着时间变化的。由于在Abaqus中没有直接功能来模拟随着时间变化的热源,所以需要借用HETVAL子程序来实现随着时间变化的热源功能,并将其耦合到混凝土温度场的计算之中。 见图1,HETVAL子程序用来提供传热分析模型的热源,这个热源是随着时间变化的,这个与混凝土随时间变化的水化放热
21.04.24补充说明: 怎么看有没有点火(着火):计算结束时直接停止,可以画下温度-时间曲线,若温度梯度很大,说明材料内部已失稳,请参考文献试验与仿真结果: 2. 升温速率怎么更改:请在 边界条件 根据情况修改升温速率。 初始正文 含能材料在慢速烤燃试验中因内热源的存在,即受热分解,最终引导燃烧、爆炸等剧烈反应。采用HETVAL子程序的一步分解慢速烤燃模型请参考:https://www.jis
00 — 论文链接 论文链接: 减振橡胶疲劳黏滞生热的仿真分析[J] http://dx.chinadoi.cn/10.13465/j.cnki.jvs.2021.12.026 http://dx.chinadoi.cn/10.13465/j.cnki.jvs.2021.12.026 减振橡胶疲劳黏滞生热的仿真分析[D] http://dx.chinadoi.cn/10.27426/d.cnki.
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