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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 仿真模拟 » ANSYS & ABAQUS » ANSYS热结构耦合的接触问题
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huzhaoyao

新虫 (初入文坛)

[求助] ANSYS热结构耦合的接触问题 已有1人参与

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
TCC=10000.jpg
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1楼 2017-05-19 11:03:17
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huzhaoyao

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
1楼: Originally posted by huzhaoyao at 2017-05-19 11:03:17
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 ...

有没有人啊

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2楼2017-05-20 17:14:25
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shgao20

专家顾问 (职业作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
huzhaoyao: 金币+5, ★有帮助 2017-05-22 19:42:02
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。
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3楼2017-05-21 09:15:28
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huzhaoyao

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
3楼: Originally posted by shgao20 at 2017-05-21 09:15:28
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 ...

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，不知道是什么原因

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4楼2017-05-21 13:31:04
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shgao20

专家顾问 (职业作家)
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。
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5楼2017-05-21 16:16:12
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shgao20

专家顾问 (职业作家)

【答案】应助回帖

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。
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6楼2017-05-21 16:18:55
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huzhaoyao

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
6楼: Originally posted by shgao20 at 2017-05-21 16:18:55
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。

我认为完美接触就是两种材料的接触面上温度分布是连续的而不是间断的，根据q＝TCC（Th-Tl），TCC越大接触面温降越小，温度越连续，接触热阻越小，而我也试过将TCC设置的很小，但接触热阻太大了 与GLUE命令的传热相比差太多

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7楼2017-05-21 18:28:26
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shgao20

专家顾问 (职业作家)

【答案】应助回帖

"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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8楼2017-05-22 08:30:33
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huzhaoyao

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
8楼: Originally posted by shgao20 at 2017-05-22 08:30:33
"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， ...

我试了下面两张情况，其中朝向的接触后TCC可以设置的很大，沿着表面的TCC设置大了就出问题了，二者形状大小和网格划分规格都是一样的，请问这是什么原因呢？
ANSYS热结构耦合的接触问题-3
朝向.jpg


ANSYS热结构耦合的接触问题-4
TCC=10000.jpg


ANSYS热结构耦合的接触问题-5
沿着表面.jpg


ANSYS热结构耦合的接触问题-6
TCC=10000.jpg
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9楼2017-05-22 10:25:50
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huzhaoyao

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
8楼: Originally posted by shgao20 at 2017-05-22 08:30:33
"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， ...

我同样也试过不滑动，可TCC设置大了同样出问题
ANSYS热结构耦合的接触问题-7
不滑动.jpg


ANSYS热结构耦合的接触问题-8
TCC=10000.jpg
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10楼2017-05-22 10:32:33
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