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ANSYS热结构耦合的接触问题

作者 huzhaoyao
来源: 小木虫 500 10 举报帖子
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请问各位大神,我想用ANSYS做一个热结构的东西,如第一张图,一个35℃的物体沿着下面一个恒温25℃的物体的上表面移动(图为二维仿真),移动的过程中二者会有热传导过程,当我设置很大的TCC值时,温度显示异常(上面物体的温度低于下面物体),请问是什么原因?另外如果我想用很大的TCC近似代表完美接触,而温度显示正常,请问应该如何处理。
附:接触部分的命令流
!*   以下使用接触向导定义接触
! /COM, CONTACT PAIR CREATION - START
CM,_NODECM,NODE
CM,_ELEMCM,ELEM
CM,_KPCM,KP
CM,_LINECM,LINE
CM,_AREACM,AREA
CM,_VOLUCM,VOLU
! /GSAV,cwz,gsav,,temp
MP,MU,1,0.0
MP,MU,2,0.0
MAT,0   
MP,EMIS,1,1
R,3
REAL,3  
ET,3,169
ET,4,172
R,3,
RMORE,
RMORE,,10000,   
RMORE,
KEYOPT,4,3,0
KEYOPT,4,4,0
KEYOPT,4,5,3
KEYOPT,4,7,0
KEYOPT,4,8,0
KEYOPT,4,9,0
KEYOPT,4,10,2   
KEYOPT,4,11,0   
KEYOPT,4,12,2   
KEYOPT,4,2,0
KEYOPT,4,1,1
! Generate the target surface   
LSEL,S,,,12
LSEL,A,,,14
CM,_TARGET,LINE
TYPE,3  
NSLL,S,1
ESLN,S,0
ESURF   
CMSEL,S,_ELEMCM
! Generate the contact surface  
LSEL,S,,,1
LSEL,A,,,3
CM,_CONTACT,LINE
TYPE,4  
NSLL,S,1
ESLN,S,0
ESURF   
ALLSEL  
ESEL,ALL
ESEL,S,TYPE,,3  
ESEL,A,TYPE,,4  
ESEL,R,REAL,,3  
! /PSYMB,ESYS,1   
! /PNUM,TYPE,1
! /NUM,1  
! EPLOT   
ESEL,ALL
ESEL,S,TYPE,,3  
ESEL,A,TYPE,,4  
ESEL,R,REAL,,3  
CMSEL,A,_NODECM
CMDEL,_NODECM   
CMSEL,A,_ELEMCM
CMDEL,_ELEMCM   
CMSEL,S,_KPCM   
CMDEL,_KPCM
CMSEL,S,_LINECM
CMDEL,_LINECM   
CMSEL,S,_AREACM
CMDEL,_AREACM   
CMSEL,S,_VOLUCM
CMDEL,_VOLUCM   
! /GRES,cwz,gsav  
CMDEL,_TARGET   
CMDEL,_CONTACT  
! /COM, CONTACT PAIR CREATION - END

ANSYS热结构耦合的接触问题
初始状态.jpg


ANSYS热结构耦合的接触问题-1
TCC=1000.jpg


ANSYS热结构耦合的接触问题-2
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  • 精华评论
  • shgao20

    TCC 不宜设置过大,否则结果是不对的。
      所谓 "完美接触",并不是物体之间的导热系数无穷大,否则同一个物体的导热系数岂不是也应该无穷大了?
      我的建议是:如果两个物体的材料相同,最多取 TCC 为相应材料的导热系数;如果两个物体材料不同,可以取两个物体导热系数的平均值来模拟近似完美的接触;对于不完美的接触,则根据具体情况将该平均值缩小一个倍数。

  • shgao20

    引用回帖:
    4楼: Originally posted by huzhaoyao at 2017-05-21 13:31:04
    如果我想要近似模拟完美接触应该怎么办呢,我试过一个物体靠近另一个物体时,当它们接触时TCC可以设置的很大而不出问题,而当一个物体沿另一个物体的表面移动时(无摩擦)TCC设置很大时就出问题了,不知道是什么原 ...

    具体问题需要具体分析。不了解具体情况难以进行分析。

  • shgao20

    不知道你再三强调的 "完美接触" 是什么含义?
      不过,TCC 非常大,甚至超过了材料本身的导热系数应该是不可能的。

  • shgao20

    "完美接触" 首先应该是两个物体的接触面之间没有任何间隙,然后才有可能存在连续的温度。
      要做到这一点,需要满足很多条件:一个是两个接触面本身的形状、大小是完全一样的;所划分的网格也是相同的,且节点互相一一对应;如果存在力载荷,它应该使两个接触物体在接触面处的变形完全相同,两个接触物体的热膨胀系数也是相同的,变形后仍保持节点一一对应,等等。只有满足所有这些条件才有可能达到你想要的完美接触。
      不知道你的模型能满足这些条件吗?如果满足不了,就不可能达到你所说的完美接触,你不如直接使用 GLUE 操作,然后划分网格进行计算,而不要使用接触,

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