1、热—固间接耦合分析一般首先根据温度边界条件对结构进行热分析,然后将热分析得到的节点温度结果作为“温度载荷”施加到后续的结构应力分析之中,从而得到温度载荷下结构的热膨胀位移和应力。这种分析方法的主要步骤如下:
2、1)对结构进行有限元建模;2)施加结构温度边界条件并进行热分析;3)存贮热分析结果;4)进行结构分析前处理;5)读取热分析结果并将其作为温度载荷施加到结构的各个节点上;6)对结构场进行求解并进行相关结果后处理。
3、根据所用软件的不同,上述操作方法略有差别,但其本质都是一样的,最终的目的都是将热分析的结果作为温度载荷施加到结构场中。
4、对于热—固耦合分析来说,一般应知的材料参数有:弹性模量;泊松比;热膨胀系数;热导率;表面传热系数等(这些参数一般随温度的变化而不同)。
5、需要注意的是,在结构场分析过程中,施加的温度载荷所产生的热应力对结构的位移约束相当敏感,因为位移约束势必要阻碍结构的热膨胀,一般在结构位移约束位置会引起高度的热应力集中。而避免热应力集中最为有效的办法就是尽可能地释放位移约束,使结构处于自由热膨胀状态。如热力管道上所安装的伸缩节(也叫膨胀节)便是起到这种作用。