ANSYS与ABAQUS比较之实例8---带孔平板的热应力分析1

本博文是关于ANSYS与ABAQUS比较之系列博文，本例子使用ABAQUS做热应力分析，后面会使用ANSYS对同一个问题做热应力分析。

【问题描述】

一个带孔平板结构如下图

该平板上边沿固定，左右两边是滚动支座支撑。该板的初始温度是25度，现在要求当温度升高到150度时，板中的应力分布。

已知：材料的弹性模量是2e9pa, 泊松比是0.3,热膨胀系数是1.35e-5/度。

【问题分析】

1. 分析类型。这是一个平面应力问题，应力的产生是因为温度的变化导致产生了热应变，而该热应变又被约束限制导致热应力的产生。

2. 非线性考虑。只有一个物体，不存在接触非线性；没有材料非线性；没有几何非线性。总之，这就是一个最简单的线弹性分析。

3. 几何建模。由于该结构左右对称，只取一半研究。

4. 边界条件。除了常规的位移边界条件以外，对该板施加预定义温度场25度，而在第一个分析步修改该温度场的温度为150度。

【求解过程】

1. 创建部件

只取一半建模，它是一个二维的可变形部件。

2. 定义材料属性

只需要定义弹性模量，泊松比及线膨胀系数。

3. 定义截面属性

创建均质的实体截面，并将上述材料属性赋予给它，然后将该截面属性赋予给前面的部件。

4. 装配部件

唯一的部件，导入到装配即可。

5.设置分析步

两个分析步。

新创建的分析步是最一般的静力学通用分析步。

6.定义载荷和边界条件

首先定义位移边界条件，在初始分析步中，固定上边，左右两边施加X方向的位移限制。

使用预定义场确定温度。

对整块板施加25度的初始温度。

在第一个分析步将该温度修改为150度

7.划分网格

使用2mm的单元尺寸划分网格如下图

8.定义并提交作业

定义作业并提交

9.后处理

查看150度时结构的应力分布

可见，在应力集中处应力最大，达到5.5Mpa左右。

来源：宋博士的博客，版权归作者所有。