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fangdian

木虫 (正式写手)

[求助] 这个案例能否采用轴对称进行简化??

横截面为圆环的圆柱体,沿着轴向施加移动的热源载荷(随时间变化移动的热流密度)。

  如下图示:
这个案例能否采用轴对称进行简化??

我想计算该圆柱体在热源变化中的瞬态温度场,能否采用轴对称问题对该问题进行简化??(主要感觉载荷好像不是轴对称的,没法施加)
  该如何简化??

  自己感觉好像不能采用轴对称简化,可是一篇文献好像能简化,文献如下:
  
不知道这个文献怎么处理的,如何理解这个轴对称呢?谢谢
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  • 附件 1 : 铍环电子束焊接温度场和应力场的有限元分析.pdf
  • 2013-10-28 22:08:07, 283.84 K

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fangdian

木虫 (正式写手)

上图黄色的圈为我热源加载的路径。
2楼2013-10-28 22:11:28
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htbbzzg

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
fangdian: 金币+20, ★★★很有帮助, 很有帮助,谢谢 2013-10-30 09:53:02
一个问题能够简化为轴对称问题的条件是:结构 (包括材料性能) 是轴对称的,载荷和约束也是轴对称的。
你的问题:结构是轴对称的似乎没有疑问,问题就在于边界条件是否轴对称。
如果你的移动热源沿周向是相同的 (热流值、沿轴向的移动速度等都与周向的位置无关),而且其它的热载荷 (如对流换热、辐射等) 也是轴对称的,那么你的问题应该可以作为轴对称问题处理。
3楼2013-10-29 07:06:51
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fangdian

木虫 (正式写手)

热流值、沿轴向的移动速度等都与周向的位置无关?
  热流值是一个高斯移动的热源,移动速度是一定的。但是作用到周面上每一点的热流密度不是轴对称的。

您的意思是我这个能采用轴对称模型?只是轴对称的时候,怎么加载这种热源呢?
谢谢您
4楼2013-10-30 09:52:35
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htbbzzg

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

你可以对该结构的一个轴向的单边截面 (一个矩形,该矩形绕轴线旋转 360度 可以得到该圆柱体) 建模,单元类型使用 2D 面单元并设置单元行为为轴对称。注意:在 ANSYS 中,轴对称几何模型必须位于 XOY 平面上,以 Y 轴为轴线,所有 x 值必须大于零。
    热流载荷:如果原来仅作用在圆柱表面上,在轴对称模型中则是作用在截面外边界的边界线上,可以将热流施加到热源范围内的节点上,根据受热节点到热源中心的距离求出相应的节点热流值 (与你所用的热源分布方式 - 高斯热源或双椭球热源) 有关;热源的移动方向、速度等和三维情况相同;热流值也和三维情况相同。
5楼2013-10-30 20:50:19
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fangdian

木虫 (正式写手)

引用回帖:
5楼: Originally posted by htbbzzg at 2013-10-30 20:50:19
你可以对该结构的一个轴向的单边截面 (一个矩形,该矩形绕轴线旋转 360度 可以得到该圆柱体) 建模,单元类型使用 2D 面单元并设置单元行为为轴对称。注意:在 ANSYS 中,轴对称几何模型必须位于 XOY 平面上,以 Y 轴 ...

关键问题是:建立的模型为2D模型,但是热源移动是三维的,当热源转到空间的某个“节点”的时候,由于该节点是空间(3D)“节点”,不在我的建模(2D)中,怎么提取该“节点”?
  依据ansys的help文件,这个是不是一个“结构轴对称但是载荷非轴对称问题??”

如下图:
这个案例能否采用轴对称进行简化??-1

红线部分为该说明。
6楼2013-10-30 22:26:25
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htbbzzg

铁杆木虫 (著名写手)

如果热源不是整个圆周按照同一规律一起移动,那么你的问题就不能按轴对称问题进行分析了。而且也很难按照轴对称结构、非轴对称载荷进行分析 (虽然它属于这种情况),原因是你的材料性能应该是随温度变化的,如果你把载荷分解为若干谐波形式的载荷,而每个谐波载荷求解时又需要全部谐波载荷的温度结果的总和值,用以确定对应的材料性能,这么一来每个谐波的求解就都成了问题。
7楼2013-10-31 09:42:53
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fangdian

木虫 (正式写手)

引用回帖:
7楼: Originally posted by htbbzzg at 2013-10-31 09:42:53
如果热源不是整个圆周按照同一规律一起移动,那么你的问题就不能按轴对称问题进行分析了。而且也很难按照轴对称结构、非轴对称载荷进行分析 (虽然它属于这种情况),原因是你的材料性能应该是随温度变化的,如果你把 ...

谢谢,最终采用轴对称计算的,可以取到空间上的点的坐标。。谢谢
8楼2013-11-04 19:39:22
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