ansys焊接平板温度分析

ANSYS操作实例问题描述某一平板由钢板和铁板焊接而成，焊接材料为铜，平板尺寸为1*1*0.2，横截结构如图1所示，平板初始温度为800℃，将平板放置于空气中进行冷却，周围空气温度为30℃，对流系数为110W/（2m·℃）。求10分钟后平板内部的温度场及应力分布。图1材料温度℃弹性模量Gpa屈服强度Gpa切变模量Gpa导热系数W/(m·℃)线膨胀系数℃1-比热容J/(kg·℃)密度Kg/3m泊松比钢302061.4020.666.61.06e-546078000.32001921.3319.84001751.1518.36001530.9215.68001250.6811.2铜301030.910.33831.75e-539089000.3200990.850.98400900.750.89600790.620.75800580.450.52铁301181.041.1846.55.87e-645070000.32001091.011.02400930.910.86600750.760.69800520.560.51表1材料性能参数求解步骤第一步：建立工作文件名1、选择utilitymenu/file/changejobname命令，出现changejobname对话框，在文本框中输入工作文件名thermal，如图2所示单击ok按钮关闭对话框。图22、选择mainmenu/prefercens命令，弹出对话框，做如图3改动图3第二步：定义单元类型1、选择mainmenu/preprocessor/elementtype/add/edit/delete命令2、单击add按钮，在生成对话框中分别选择couplefield、vectorquad13,单击ok，如图4所示图43、单击elementtype对话框上的options按钮，出现plane13elementtypeoptions对话框，在elementdegreeoffreedomk1下拉列表中选择uxuytempaz选项，其余采用默认值，单击ok，如图5所示图54、单击elementtype对话框上的add，在出现的对话框中分别选择couplefield、scalarbrick5选项，单击ok，如图6所示图65、单击elementtype对话框中的close按钮，关闭对话框第三步：定义材料性能参数1、选择mainmenu/preprocessor/materialprops/materialmodels命令2、在出现的对话框中依次双击thermal、conductivity、isotropic选项，在出现的对话框中输入导热系数66.6，单击ok，如图7所示图73、依次双击structral、thermalexpansion、secantcoefficient、isotropic选项，在出现的ALPX文本框中输入线膨胀系数1.06e-5，单击ok如图8所示图84、依次双击structral、density选项，在dens文本框中输入密度7800，单击ok，如图9所示图95、依次双击thermal、specificheat选项，在C文本框中输入比热460，单击ok，如图10所示图106、依次双击structral、linear、elastic、isotropic选项，在出现的对话框中单击addtemperature按钮4次，如图11所示设置，单击ok图117、依次双击structral、nolinear、inelastic、rateindependent、kinematichardeningplasticcity、misesplasticty、bilinear选项，在出现的对话框中单击addtemperature按钮4次，如图12所示设置，单击ok图128、在definematerialmodelbehavior对话框中选择material/newmodel命令，在definematerialid文本框中输入2，单击ok9、依次双击thermal、conductivity、isotropic选项，在出现的对话框中输入导热系数383，单击ok10、依次双击structral、thermalexpansion、secantcoefficient、isotropic选项，在出现的ALPX文本框中输入线膨胀系数1.75e-5，单击ok11、依次双击structral、density选项，在dens文本框中输入密度8900，单击ok12、依次双击thermal、specificheat选项，在C文本框中输入比热390，单击ok13、依次双击structral、linear、elastic、isotropic选项，在出现的对话框中单击addtemperature按钮4次，如图13所示设置，单击ok图1314、依次双击structral、nolinear、inelastic、rateindependent、kinematichardeningplasticcity、misesplasticty、bilinear选项，在出现的对话框中单击addtemperature按钮4次，如图14所示设置，单击ok图1415、在definematerialmodelbehavior对话框中选择material/newmodel命令，在definematerialid文本框中输入3，单击ok16、依次双击thermal、conductivity、isotropic选项，在出现的对话框中输入导热系数46.5，单击ok17、依次双击structral、thermalexpansion、secantcoefficient、isotropic选项，在出现的ALPX文本框中输入线膨胀系数5.87e-6，单击ok18、依次双击structral、density选项，在dens文本框中输入密度7000，单击ok19、依次双击thermal、specificheat选项，在C文本框中输入比热450，单击ok20、依次双击structral、linear、elastic、isotropic选项，在出现的对话框中单击addtemperature按钮4次，如图15所示设置，单击ok图1521、依次双击structral、nolinear、inelastic、rateindependent、kinematichardeningplasticcity、misesplasticty、bilinear选项，在出现的对话框中单击addtemperature按钮4次，如图16所示设置，单击ok图1622、在definematerialmodelbehavior对话框中选择material/exit命令，关闭该对话框第四步：创建几何模型、划分网格1、选择mainmenu/preprocessor/moeling/create/keypints/inactiveCS命令，在出现的NPTkeypointsnumber文本框中输入关键点编号1，在X，Y，ZlocationinactiveCS文本框中依次输入关键点坐标0、0、02、单击apply，依次输入一下关键点编号和坐标：2（0.5,0,0）；3（1,0,0）；4（0,0.2,0）；5（0.4,0.2,0）；6（0.6,0.2,0）；7（1,0.2,0）；3、选择mainmenu/preprocessor/modeling/create/areas/arbitrary/throughKPs命令，在出现的菜单文本框中输入1,2,5,4，单击apply，在文本框中输入2,3,7,6，单击ok4、选择utilitymenu/workplane/changeactiveCSto/GlobalCylindrical命令，将当前激活坐标系转变为柱坐标系5、选择mainmenu/preprocessor/modeling/create/lines/lines/inActiveCoord命令，在出现的菜单文本框中输入6,5，单击ok6、选择UtilityMenu/PlotCtrls/Numbering命令，在出现的菜单中选择Linenumbers和Areanumbers选项，使其由OFF变为ON，单击ok7、选择mainmenu/preprocessor/meshing/mesh/areas/arbitrary/ByLines命令，在出现的菜单文本框中输入2,8,9，单击ok8、选择UtilityMenu/plot/areas命令，窗口显示生成的平面几何模型，如图17所示图179、选择mainmenu/preprocessor/meshing/sizecntrls/manuasize/global/size命令，在出现的菜单SIZEelementedgelength文本框中输入0.05，单击ok如图18所示图1810、选择mainmenu/preprocessor/meshing/mesh/areas/mapped/3or4sided命令，在出现的菜单文本框中输入1,2,3，单击ok11、选择UtilityMenu/plot/elements命令，显示窗口显示网格划分结果，如图19所示图1912、选择mainmenu/preprocessor/meshing/sizecntrls/manuasize/global/size命令，将SIZEelementedgelength文本框中输入0.05删掉，在NDIVNO.ofelementdivisions文本框中输入10，单击ok13、选择mainmenu/preprocessor/modeling/operate/extrude/elemextops命令，出现ElementExtrusionOptions对话框，在【type】下拉列表中选择2solid5，在【MAT】下拉列表中选择1，其余不做改动，单击ok，如图20所示图2014、选择mainmenu/preprocessor/modeling/operate/extrude/areas/alongnormal命令，在出现的ExtrudeAreaby菜单文本框中输入1，单击ok，出现ExtrudeAreaalongnormsl对话框，在NAREA文本框中输入1，在DIST文本框中输入1，单击ok，如图21所示图2115、选择mainmenu/preprocessor/modeling/operate/extrude/elemextopts命令，出现ElementExtrusionOptions对话框，在【MAT】下拉列表中选择3，其余不做改变，单击ok，如图22所示图2216、选择mainmenu/preprocessor/modeling/operate/extrude/areas/alongnormal命令，在出现的ExtrudeAreaby菜单文本框中输入2，单击ok，出现ExtrudeAreaalongnormsl对话框，在NAREA文本框中输入2，在DIST文本框中输入1，单击ok17、选择mainmenu/preprocessor/modeling/operate/extrude/elemextopts命令，出现ElementExtrusionOptions对话框，在【MAT】下拉列表中选择2，其余不做改变，单击ok18、选择mainmenu/preprocessor/modeling/operate/extrude/areas/alongnormal命令，在出现的ExtrudeAreaby菜单文本框中输入3，单击ok，出现ExtrudeAreaalongnormsl对话框，在NAREA文本框中输入3，在DIST文本框中输入-1，单击ok19、拖拉面生成结果如图23所示图23拖拉生成结果第五步：加载求解1、选择mainmenu/solution/analysistype/newanalysis命令，出现newanalysis对话框，选择分析类型为transient，如图24所示，单击ok，