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ansys热膨胀

对ANSYS中几个温度术语的探讨

在ANSYS中进行热应力分析时，会遇到几个有关温度的术语，均匀温度TUNIF、参

考温度TREF等。以下，通过一些例子来探讨这些术语的具体用法。

模型1：100*100*100的立方体，材料属性为：

E=200000

μ=0.3

α=1.0e-5

不定义材料的参考温度。

对整个体施加温度50(°C)，求解得到：三个方向的伸长(绝对值)都是0.05，例如

Ux：

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理论值为：

Ux=αΔTL=1e-5*50*100=0.05

计算结果与理论值为一致。

如果修改整个体的温度为100°C，求解结果，三个方向的伸长(绝对值)为0.1，也和

理论值1e-5*100*100=0.1一致：

-.总结资料--

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下面定义材料性能中的的参考温度和随温度变化的材料性能：

首先定义参考温度为0°C，热膨胀系数如下图：

-.总结资料--

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这样做，热膨胀系数值将简化为：温度值*1e-7。当温度为100°C时，热膨胀系数应

为：

100*1e-7=1e-5

三个方向的理论位移应为0.1，计算结果如下图，与理论值一致：

-.总结资料--

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将材料性能的参考温度改为50°C：

-.总结资料--

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仍施加均匀温度100°C，求解得到三个方向的位移都是0.05。

以下分析一下材料的参考温度是如何起作用的：

1.如果热膨胀系数只与施加的温度载荷值有关，与参考温度无关，当温度为100°C

时，热膨胀系数为：1e-4/1000*100=1e-5。当计算热应变的温度取为温度载荷与

材料参考温度之差时，结果与理论值一致：

Ux=1e-5*(100–50)*100=0.05

2.如果假设热膨胀系数与施加的温度载荷和材料参考温度之差有关，当温度为100°C

时，热膨胀系数为：

1e-4/(1000-50)*(100-50)=0.5263e-5。

此时当计算应变的温度取为所施加的温度时，位移结果是：

Ux=0.5263e-5*100*100=0.05263

如果将计算应变的温度取为所施加的温度和材料参考温度之差，位移结果是：

-.总结资料--

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Ux=0.5263e-5*(1