[原创]Abaqus传热分析HETVAL和USDFLD子程序联合

HETVAL和USDFLD子程序联合

                                                    ---- 公众号‘CAE仿真实验室’出品

1、HETVAL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

3、Hetval 和USDFLD联合

USDFLD和HETVAL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

 

4、材料 

设置材料为钢，给定力、热属性。 同时在general 选项中添加 User Defined Filed 和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

 

  

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USDFlD和HETVAL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

 最后通过cmd命令提交job

 

 

7、结果展示

初始温度30度

 通过Hetval 加载热生成率1e7W/m3，计算完温度32.84

 

 

热应力

 

理论计算

根据比热容  即可得到

 

7800*0.5*452*=1e7*0.5*1

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

   

     欢迎小伙伴们扫码关注我的公众号‘CAE仿真实验室’哦，我们将定期给大家分享有限元仿真干货,谢谢~