Fluent｜热应力计算 |
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Fluent｜热应力计算
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本文演示在Fluent中求解计算热应力的基本流程。 Fluent 2021R1版本中的Structure模型中添加了热应力求解功能，利用该功能能够在Fluent中直接求解结构在温差影响下的热应力。 计算模型为如图所示的铝板，其尺寸为100*20*5mm。板子的一端温度为50℃，另一端温度80℃，其他边界为绝热，同时板子两端固定，计算在温差作用下的热应力。 
1 Fluent计算
计算网格1 mm，生成全六面体网格，如下图所示
更换温度单位为摄氏度C
激活能量方程
将计算区域更改为固体域
激活Structural Model，选择Linear Elasticity，激活选项Thermal Effects
注：只有激活了选项Thermal Effects才能考虑热应力。 ” 设置材料介质参数
指定左侧边界温度为50 C
左侧边界位移全约束
指定另一侧温度为80 C
右侧边界位移全约束
不计算流动与湍流方程
初始化计算
进行计算
计算得到的温度分布
计算得到的总位移分布
计算得到的米塞斯应力分布
2 利用结构求解器计算
传统的热应力计算流程如下图所示。需要使用Thermal求解器与structural求解器耦合计算。 
设置材料参数，确保与前面的材料参数一致
网格尺寸1 mm，网格如下图所示
指定温度为50 C
指定另一侧温度为80 C
右键选择Solution(A6)，选择弹出菜单项Solve进行温度场求解
在B5上为两端面添加位移约束，如下图所示
导入前面计算得到的温度场
求解B6节点，得到的总位移分布如下图所示
位移计算结果与Fluent中保持一致。 应力计算结果如下图所示
应力计算结果并不完全一致，不过只是最大应力和最小应力有偏差，几何体上的应力分布其实是一致的。目前尚不明确位移一致而应力不一致的原因是什么。 相关文件下载（ANSYS版本2021R1）： 
链接：https://pan.baidu.com/s/1XdfWM_Ph88CgmOkcxTgPpA 提取码：bb0a 
 提取码：bb0a
本篇文章来源于微信公众号: CFD之道 |
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