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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模拟温度场，热循环曲线最后一层温度起伏不是一次
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ywq741

新虫 (初入文坛)
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ANSYS模拟温度场，热循环曲线最后一层温度起伏不是一次
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楼主最近利用ANSYS模拟分析焊接单道多层的温度场，利用生死单元操作模拟每层打印的情况，在温度云图没有发现异常，但查看最后一层热循环曲线时发现温度起伏了5次，查看的论文通常最后一层是起伏一次的，试着利用D固定未激活的层数，但是操作ddele时，温度云图会出现负温度，想请问各位大佬这种情况应该怎么解决呢

ANSYS模拟温度场，热循环曲线最后一层温度起伏不是一次


ANSYS模拟温度场，热循环曲线最后一层温度起伏不是一次-1


ANSYS模拟温度场，热循环曲线最后一层温度起伏不是一次-2


ANSYS模拟温度场，热循环曲线最后一层温度起伏不是一次-3


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1楼2022-05-19 14:56:46
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htbbzzg

铁杆木虫 (著名写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
月只蓝: 回帖置顶 2023-05-29 21:46:13
试了一下你的第二个命令流，不过不清楚焊缝是哪一部分。如果突出部分是焊缝的话，那么这个结构本身就好像有问题：基板部分厚度 5 mm，而突出部分厚度是 15 mm，即焊缝厚度远大于基板厚度。假如是这样，这个结构就不合理了。
  另外，检查了一下命令流，也发现一些问题：
  1  材料属性部分，导热系数是随温度变化的，比热和密度则是常数。照理至少比热也应该是随温度变化的。而且，焊接分析，焊缝材料会有一个熔化，然后再固化的过程 (相变过程)，那么还需要提供热焓的数据，这方面你没有提供。
    此外，导热系数虽然是随温度变化的，但是最高温度只有 150 度，而焊接温度可以高达上千度，远超过提供的材料数据的温度值，会导致计算结果不正确。
  2  焊接过程，你分别对前后两个部分的单元施加了热生成载荷。前面部分定义了局部坐标系 13，并用于前部函数定义中；后面部分定义了局部坐标系 14，但是没有用于后部的函数定义中 - 后部函数定义中使用的是坐标系 0，这好像是不对的。
  3  在加热节点也应该对外层节点施加对流载荷，否则可能温度结果偏高。
  4  加热过程你对死单元施加了固定温度 298，完全不需要。否则的话，死单元的这个温度也会在生死单元的边界上对活单元形成一个固定温度约束，会影响结果的准确性。实际上，死单元可以和活单元一起参加计算，不必做特殊处理。因为软件本身对死单元会做必要的处理，虽然是近似的，但可以保证死单元对其它单元的计算结果的影响是可以忽略的。
  5  其它还有一些小问题：最好增加以下命令：
      toffset, 273  !***  设置温度单位为摄氏度
      tunif, 25    !***  摄氏结构的初始温度为 25 度
      kbc, 0       !***  采用斜坡加载方式
      将：  nsubst , 10  改为：    nsubst, 10, 200,2       !***  可以加快收敛速度
  先说这些吧。
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16楼2022-05-22 18:09:53
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ywq741

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
10楼: Originally posted by htbbzzg at 2022-05-20 08:16:30
请你提供你的具体模型，包括几何、材料、网格、载荷、约束、分析过程、求解设置等等，最好是完整的命令流，以便帮你分析。

你好，我的命令有点长，发不出去
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12楼2022-05-20 23:24:45
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htbbzzg

铁杆木虫 (著名写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
更多的建议：
  1 你的温度单位问题，由于你没有使用 toffst 命令设置温度单位，因此默认为绝对温度，这样就出现了问题：命令流中所有的温度都是绝对温度。但是你定义的随温度变化的导热系数，指定的温度值都不大，没有超过 273 度 (相当于摄氏零度)，对计算结构会有很大影响。
    建议增加一个命令：
       Toffset,273 - 将温度零点设置为绝对温度 273 ，即相当于摄氏零点，温度单位被设置为摄氏单位。
  2  你的命令流中有一个命令，设置死单元固定温度 298，看来也是按照绝对温度考虑的，如果保留这个命令，需要把 298 改成 25.
  3  在 熔积层暴露空气，辐射和对流 部分，换热系数使用了参数  rad，但是该参数没有赋值过，默认为零，那么这个对流载荷也就不起作用了。
      如果是自然对流，该值可以设置为 5～10.
  4  除了 熔积层暴露空气，辐射和对流 外，基板部分似乎应该有类似的情况，也应该增加一个对流载荷。
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17楼2022-05-23 08:53:28
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htbbzzg

铁杆木虫 (著名写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
请你提供你的具体模型，包括几何、材料、网格、载荷、约束、分析过程、求解设置等等，最好是完整的命令流，以便帮你分析。
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10楼2022-05-20 08:16:30
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一粒尘埃0

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
不熟悉这个，只精通熔池的流场模拟

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11楼2022-05-20 17:07:00
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ywq741

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
10楼: Originally posted by htbbzzg at 2022-05-20 08:16:30
请你提供你的具体模型，包括几何、材料、网格、载荷、约束、分析过程、求解设置等等，最好是完整的命令流，以便帮你分析。

/PREP7
ET,1,SOLID70
MP,DENS,1,7930
MP,C,1,502
mptemp,1,24,40,60,80,110,150
mpdata,kxx,1,1,9.33,10.42,11.58,12.7,14,18
/VIEW,1,1,1,1
!*************定义基板尺寸***********
lx=0.080
lz=0.060
ly=0.005
!*************定义焊接参数***********
weld=0.012                       !每道焊道宽度
wheight=0.003                    !焊道的高度

LSIZE=0.002   
V=0.004         !速度
tinc=LSIZE/V    !每小段的时间间隔      
pi=3.1415926
U=25
I=180
Q=U*I         !电源有效功率
effect=0.8
f1=0.6
f2=1.4
ah=0.003
chf=2*ah
chb=8*ah
bh=0.003
Qmax11=6*effect*3**(1/2)*f1*q/(pi*pi**(1/2)*ah*bh*chf)
Qmax12=6*effect*3**(1/2)*f2*q/(pi*pi**(1/2)*ah*bh*chb)

!*****************建立模型，生成网格**************
block,0,lx,0,ly,0,lz
wpoff,0,ly,lz/2
block,0,lx,0,wheight*5,-weld/2,weld/2
wpoff,0,0,-weld/2
vsbw,all,,delete
wpoff,0,0,weld
vsbw,all,,delete
wpoff,0,-ly,-weld/2
block,-0.02,0,0,ly,-lz/2,lz/2
block,lx,lx+0.02,0,ly,-lz/2,lz/2
wpoff,0,ly,weld/2
vglue,all

FLST,5,4,4,ORDE,4   
FITEM,5,14  
FITEM,5,16  
FITEM,5,19  
FITEM,5,39  
CM,_Y,LINE  
LSEL, , , ,P51X
CM,_Y1,LINE
CMSEL,,_Y   
!*  
LESIZE,_Y1, , ,40, , , , ,1
!*  
FLST,5,4,4,ORDE,4   
FITEM,5,23  
FITEM,5,-24
FITEM,5,69  
FITEM,5,71  
CM,_Y,LINE  
LSEL, , , ,P51X
CM,_Y1,LINE
CMSEL,,_Y   
!*  
LESIZE,_Y1, , ,6, , , , ,1  
!*  
FLST,5,4,4,ORDE,4   
FITEM,5,13  
FITEM,5,15  
FITEM,5,70  
FITEM,5,72  
CM,_Y,LINE  
LSEL, , , ,P51X
CM,_Y1,LINE
CMSEL,,_Y   
!*  
LESIZE,_Y1, , ,10, , , , ,1
!*  
MSHAPE,0,3D
MSHKEY,1
!*  
CM,_Y,VOLU  
VSEL, , , ,       8
CM,_Y1,VOLU
CHKMSH,'VOLU'   
CMSEL,S,_Y  
!*  
VMESH,_Y1   
!*  
CMDELE,_Y   
CMDELE,_Y1  
CMDELE,_Y2  
!*  
ESIZE,2e-3,0,   
/DIST,1,1.08222638492,1
/REP,FAST   
/DIST,1,1.08222638492,1
/REP,FAST   
/DIST,1,1.08222638492,1
/REP,FAST   
/DIST,1,1.08222638492,1
/REP,FAST   
/DIST,1,1.08222638492,1
/REP,FAST   
/DIST,1,1.08222638492,1
/REP,FAST   
/DIST,1,1.08222638492,1
/REP,FAST   
/DIST,1,1.08222638492,1
/REP,FAST   
/DIST,1,1.08222638492,1
/REP,FAST   
/DIST,1,1.08222638492,1
/REP,FAST   
/DIST,1,1.08222638492,1
/REP,FAST   
/DIST,1,1.08222638492,1
/REP,FAST   
FLST,5,3,6,ORDE,3   
FITEM,5,1   
FITEM,5,7   
FITEM,5,9   
CM,_Y,VOLU  
VSEL, , , ,P51X
CM,_Y1,VOLU
CHKMSH,'VOLU'   
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!*  
VMESH,_Y1   
!*  
CMDELE,_Y   
CMDELE,_Y1  
CMDELE,_Y2  
!*  
FLST,5,2,6,ORDE,2   
FITEM,5,10  
FITEM,5,-11
CM,_Y,VOLU  
VSEL, , , ,P51X
CM,_Y1,VOLU
CHKMSH,'VOLU'   
CMSEL,S,_Y  
!*  
VSWEEP,_Y1  
!*  
CMDELE,_Y   
CMDELE,_Y1  
CMDELE,_Y2  
!*  
/UI,MESH,OFF


/solu
antype,trans
trnopt,full
nropt,full,,on
AUTOTS,on
lnsrch,on
tunif,25
!**************杀死焊缝单元********************
nsel,s,loc,y,ly,ly+wheight*5
esln,s,1
CM,weld_elem,ELEM
ekill,all
esel,s,elem,,weld_elem
nsle,s
cm,weld_node,node
ALLSEL,ALL
esel,s,live
eplot
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13楼2022-05-20 23:28:56
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ywq741

新虫 (初入文坛)
/PREP7
ET,1,SOLID70
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!*************定义焊接参数***********
weld=0.012                       !每道焊道宽度
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LSIZE=0.002   
V=0.004         !速度
tinc=LSIZE/V    !每小段的时间间隔      
pi=3.1415926
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I=180
Q=U*I         !电源有效功率
effect=0.8
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chf=2*ah
chb=8*ah
bh=0.003
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!*  
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FITEM,5,15  
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FITEM,5,72  
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CM,_Y1,VOLU
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CMSEL,S,_Y  
!*  
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CMDELE,_Y   
CMDELE,_Y1  
CMDELE,_Y2  
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/UI,MESH,OFF


/solu
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!**************杀死焊缝单元********************
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ekill,all
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nsle,s
cm,weld_node,node
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esel,s,live
eplot
!**********施加对流载荷*************
! 熔积层暴露空气，辐射和对流
ALLSEL,ALL  
NSEL,S,LOC,y,0,0.020
NSEL,R,EXT
SF,ALL,CONV,rad,25  !空气
!**********约束杀死单元的温度约束*************
nsel,s,node,,weld_node
D,ALL,temp,298
!************定义数组维数**********
*do,j,1,5,1
MAX_X=1+lx/LSIZE
!*************定义table数组******************************************
*do,i,1,MAX_X,1
XX=(I-1)*LSIZE

CSYS,0
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nsel,r,loc,z,lz/2-weld/2,lz/2+weld/2
esln,s,1
DDELE,ALL
allsel,all

!!!!!!!生死单元的处理
csys,0
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nsel,r,loc,x,XX-chf/2,XX+chf/2
esln,s,1
ealive,all
eplot
!!!!!!双椭球体热源的加载         
ALLSEL,ALL
!!!双椭球热源的加载
!!!前半球节点的选取
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ALLSEL,ALL
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
LOCAL,13,0,XX,ly+wheight*j,lz/2, , , ,1,1,

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*DEL,_FNC_C2
*DEL,_FNC_C3
*DEL,_FNC_C4
*DEL,_FNCCSYS
*DEL,'front'
*SET,_FNCNAME,'front'   
*DIM,_FNC_C1,,1
*DIM,_FNC_C2,,1
*DIM,_FNC_C3,,1
*DIM,_FNC_C4,,1
*SET,_FNC_C1(1),qmax11  
*SET,_FNC_C2(1),chf
*SET,_FNC_C3(1),bh  
*SET,_FNC_C4(1),ah  
*SET,_FNCCSYS,13
! /INPUT,front.func,,,1
*DIM,%_FNCNAME%,TABLE,6,20,1,,,,%_FNCCSYS%  
!   
! Begin of equation: Qmax11*exp(-3(({x}/chf)^2+({y}/bh)^2+({z}/ah)^2))  
*SET,%_FNCNAME%(0,0,1), 0.0, -999   
*SET,%_FNCNAME%(2,0,1), 0.0
*SET,%_FNCNAME%(3,0,1), %_FNC_C1(1)%
*SET,%_FNCNAME%(4,0,1), %_FNC_C2(1)%
*SET,%_FNCNAME%(5,0,1), %_FNC_C3(1)%
*SET,%_FNCNAME%(6,0,1), %_FNC_C4(1)%
*SET,%_FNCNAME%(0,1,1), 1.0, -1, 0, 0, 0, 0, 0  
*SET,%_FNCNAME%(0,2,1), 0.0, -2, 0, 1, 0, 0, -1
*SET,%_FNCNAME%(0,3,1),   0, -3, 0, 1, -1, 2, -2
*SET,%_FNCNAME%(0,4,1), 0.0, -1, 0, 1, 2, 4, 18
*SET,%_FNCNAME%(0,5,1), 0.0, -2, 0, 2, 0, 0, -1
*SET,%_FNCNAME%(0,6,1), 0.0, -4, 0, 1, -1, 17, -2   
*SET,%_FNCNAME%(0,7,1), 0.0, -1, 0, 1, 3, 4, 19
*SET,%_FNCNAME%(0,8,1), 0.0, -2, 0, 2, 0, 0, -1
*SET,%_FNCNAME%(0,9,1), 0.0, -5, 0, 1, -1, 17, -2   
*SET,%_FNCNAME%(0,10,1), 0.0, -1, 0, 1, -4, 1, -5   
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*SET,%_FNCNAME%(0,14,1), 0.0, -2, 0, 1, -1, 1, -5   
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*SET,%_FNCNAME%(0,17,1), 0.0, -1, 0, 1, -3, 3, -4   
*SET,%_FNCNAME%(0,18,1), 0.0, -1, 7, 1, -1, 0, 0
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*SET,%_FNCNAME%(0,20,1), 0.0, 99, 0, 1, -2, 0, 0
! End of equation: Qmax11*exp(-3(({x}/chf)^2+({y}/bh)^2+({z}/ah)^2))
!-->
BF,FRONT,HGEN,%front%     
CMDELE,FRONT   
ALLSEL,ALL
!!!后半球节点的选取
local,12,2,XX,ly+wheight*j,lz/2,,,,bh/chb,ah/chb,
NSEL,S,LOC,X,0,chb
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NSEL,R,LOC,Z,0,180
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ALLSEL,ALL
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
LOCAL,14,0,XX,ly+wheight*j,lz/2, , , ,1,1,
*DEL,_FNCNAME   
*DEL,_FNCMTID   
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*DEL,_FNC_C2
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*DEL,_FNC_C4
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*SET,_FNCNAME,'back'
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*SET,_FNC_C1(1),qmax12  
*SET,_FNC_C2(1),chb
*SET,_FNC_C3(1),bh  
*SET,_FNC_C4(1),ah  
*SET,_FNCCSYS,0
! /INPUT,back.func,,,1  
*DIM,%_FNCNAME%,TABLE,6,20,1,,,,%_FNCCSYS%  
!   
! Begin of equation: Qmax12*exp(-3(({x}/chb)^2+({y}/bh)^2+({z}/ah)^2))  
*SET,%_FNCNAME%(0,0,1), 0.0, -999   
*SET,%_FNCNAME%(2,0,1), 0.0
*SET,%_FNCNAME%(3,0,1), %_FNC_C1(1)%
*SET,%_FNCNAME%(4,0,1), %_FNC_C2(1)%
*SET,%_FNCNAME%(5,0,1), %_FNC_C3(1)%
*SET,%_FNCNAME%(6,0,1), %_FNC_C4(1)%
*SET,%_FNCNAME%(0,1,1), 1.0, -1, 0, 0, 0, 0, 0  
*SET,%_FNCNAME%(0,2,1), 0.0, -2, 0, 1, 0, 0, -1
*SET,%_FNCNAME%(0,3,1),   0, -3, 0, 1, -1, 2, -2
*SET,%_FNCNAME%(0,4,1), 0.0, -1, 0, 1, 2, 4, 18
*SET,%_FNCNAME%(0,5,1), 0.0, -2, 0, 2, 0, 0, -1
*SET,%_FNCNAME%(0,6,1), 0.0, -4, 0, 1, -1, 17, -2   
*SET,%_FNCNAME%(0,7,1), 0.0, -1, 0, 1, 3, 4, 19
*SET,%_FNCNAME%(0,8,1), 0.0, -2, 0, 2, 0, 0, -1
*SET,%_FNCNAME%(0,9,1), 0.0, -5, 0, 1, -1, 17, -2   
*SET,%_FNCNAME%(0,10,1), 0.0, -1, 0, 1, -4, 1, -5   
*SET,%_FNCNAME%(0,11,1), 0.0, -2, 0, 1, 4, 4, 20
*SET,%_FNCNAME%(0,12,1), 0.0, -4, 0, 2, 0, 0, -2
*SET,%_FNCNAME%(0,13,1), 0.0, -5, 0, 1, -2, 17, -4  
*SET,%_FNCNAME%(0,14,1), 0.0, -2, 0, 1, -1, 1, -5   
*SET,%_FNCNAME%(0,15,1), 0.0, -1, 0, 3, 0, 0, -2
*SET,%_FNCNAME%(0,16,1), 0.0, -4, 0, 1, -1, 3, -2   
*SET,%_FNCNAME%(0,17,1), 0.0, -1, 0, 1, -3, 3, -4   
*SET,%_FNCNAME%(0,18,1), 0.0, -1, 7, 1, -1, 0, 0
*SET,%_FNCNAME%(0,19,1), 0.0, -2, 0, 1, 17, 3, -1   
*SET,%_FNCNAME%(0,20,1), 0.0, 99, 0, 1, -2, 0, 0
! End of equation: Qmax12*exp(-3(({x}/chb)^2+({y}/bh)^2+({z}/ah)^2))
!-->
BF,BEHIND,HGEN,%back%   
CMDELE,BEHIND
ALLSEL,ALL

        
time,i*tinc+50*(j-1)
nsubst,10
SOLVE
BFDELE,all,HGEN

esel,s,live
eplot
OUTRES,ALL,ALL,
*ENDDO
*enddo

*DO,ii,1,120
csys,0
nsel,s,ext
sf,all,conv,30,25
ALLSEL,ALL
TIME,5*ii+250
solve
*ENDDO
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14楼2022-05-20 23:34:33
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htbbzzg

铁杆木虫 (著名写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
我帮你试试看，不过不保证一定解决。
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15楼2022-05-22 12:08:09
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ywq741

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
17楼: Originally posted by htbbzzg at 2022-05-23 08:53:28
更多的建议：
  1 你的温度单位问题，由于你没有使用 toffst 命令设置温度单位，因此默认为绝对温度，这样就出现了问题：命令流中所有的温度都是绝对温度。但是你定义的随温度变化的导热系数，指定的温度值都不大， ...

好的，谢谢你

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18楼2022-06-01 19:17:21
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85596696

铁虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
你好你这个是用workbench？这个曲线怎么设置？

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19楼2022-09-11 21:12:54
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hrbgd13142楼
2022-05-19 15:02  
ywq741(金币+2): 谢谢参与
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tzynew3楼
2022-05-19 15:04  
ywq741(金币+1): 谢谢参与
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rjp199005174楼
2022-05-19 15:11  
ywq741(金币+1): 谢谢参与
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2015ztj5楼
2022-05-19 15:25  
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sdsk476楼
2022-05-19 15:28  
ywq741(金币+1): 谢谢参与
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天方夜谭11257楼
2022-05-19 15:38  
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XueMF08198楼
2022-05-19 16:41  
ywq741(金币+1): 谢谢参与
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自为胜利而来9楼
2022-05-19 17:03  
ywq741(金币+1): 谢谢参与
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