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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 » 这个案例能否采用轴对称进行简化？？
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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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1楼 2013-10-28 22:10:50
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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。
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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。
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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
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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。
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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。
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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。
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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
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8楼2013-11-04 19:39:22
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