ansys焊接平板温度分析解析.doc

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/（·℃）。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℃ 比热容J/(kg·℃) 密度 Kg/ 泊松比 钢 30 206 1.40 20.6 66.6 1.06e-5 460 7800 0.3 200 192 1.33 19.8 400 175 1.15 18.3 600 153 0.92 15.6 800 125 0.68 11.2 铜 30 103 0.9 10.3 383 1.75e-5 390 8900 0.3 200 99 0.85 0.98 400 90 0.75 0.89 600 79 0.62 0.75 800 58 0.45 0.52 铁 30 118 1.04 1.18 46.5 5.87e-6 450 7000 0.3 200 109 1.01 1.02 400 93 0.91 0.86 600 75 0.76 0.69 800 52 0.56 0.51 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utility menu/file/change jobname 命令，出现 change jobname 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 2 选择main menu/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 选择main menu/preprocessor/element type/add/edit/delete 命令 单击add按钮，在生成对话框中分别选择couple field、vector quad 13,单击ok，如图4所示 图 4 单击element type对话框上的options按钮，出现plane13 element type options对话框，在element degree of freedom k1下拉列表中选择ux uy temp az选项，其余采用默认值，单击ok，如图5所示 图 5 单击element type对话框上的add，在出现的对话框中分别选择couple field、scalar brick5选项，单击ok，如图6所示 图 6 单击element type对话框中的close按钮，关闭对话框 第三步：定义材料性能参数 选择main menu/ preprocessor / material props /material models 命令 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 7 依次双击structral、thermal expansion、secant coefficient、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 8 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 9 依次双击thermal、specific heat选项，在C文本框中输入比热460，单击ok，如图10所示 图 10 依次双击structral、linear、elastic、isotropic选项，在出现的对话框中单击add temperature按钮4次，如图11所示设置，单击ok 图 11 依次双击structral、nolinear、inelastic、rate independent、kinematic hardening plasticcity、mises plasticty、bilinear选项，