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xiaomeia

新虫 (初入文坛)

[求助] 热力学仿真中单位统一问题 已有1人参与

我做的是ansys热力学三维仿真,尺寸单位不知道怎么统一,尺寸单位是m,导热系数W/m*K,弹性模量Pa,比热容kg/m3,密度J/(kg*k),热膨胀系数ppm(是等于/°C还是/K?看有人说这里面的温度项是温度差,所以/°C与/K不用换算?),得出的温度单位是摄氏度还是K呢?应力单位是Pa吗?
在仿真中有一部分是铝导线,铝线是双线性随动强化材料,那我使用弹性模量呢还是杨氏模量呢?我看文献里面三维仿真的是杨氏模量,二维用的是弹性模量。
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xiaomeia

新虫 (初入文坛)

我按照上述单位设置的,得出的等效应力是2e-4,单位是pa吧?可是好像差了E10个数量级,各位大神知道是怎么回事吗?
2楼2015-05-24 09:56:03
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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
1  比热容kg/m3,密度J/(kg*k) - 这两个单位好像应该互换?
2  温度单位默认是 K,可以使用命令 toffst, 273 将温度单位设置为 C。
3  结构计算时使用的是温差。温差的计算所给的结构温度与参考温度之差。参考温度可以使用 TREF 命令来设置,默认是零。
3楼2015-05-25 08:39:09
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xiaomeia

新虫 (初入文坛)

引用回帖:
3楼: Originally posted by shgao20 at 2015-05-25 08:39:09
1  比热容kg/m3,密度J/(kg*k) - 这两个单位好像应该互换?
2  温度单位默认是 K,可以使用命令 toffst, 273 将温度单位设置为 C。
3  结构计算时使用的是温差。温差的计算所给的结构温度与参考温度之差。参考温度 ...

1.比热容和密度的单位是我写错了,不好意思  2. 使用了toffst, 273  3.  结构分析中也试用了TREF 命令
还有几个问题:
1.在仿真中有一部分是铝导线,铝线是双线性随动强化材料,那我使用弹性模量呢还是杨氏模量呢?我看文献里面三维仿真的是杨氏模量,二维用的是弹性模量。
2.在结构分析中弯曲铝线要设置自由度约束吗?
3.我按照上述单位设置的,得出的等效应力是2e-4,单位是pa吧?可是好像差了E10个数量级,您知道我是哪里出问题了吗?
4楼2015-05-25 11:10:30
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shgao20

专家顾问 (职业作家)

【答案】应助回帖

1  弹性模量和杨氏模量是同一个物理量。
  2  做结构分析都需要施加自由度约束。对于二维问题需要约束两个平移自由度和一个 (绕面法线的) 转动自由度;对于三维法线需要施加 6 个约束 - 三个平移自由度和三个转动自由度。
  3  等效应力明显偏小,至于是哪里出错,需要了解你的详细情况才行。
5楼2015-05-25 19:12:35
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xiaomeia

新虫 (初入文坛)

引用回帖:
5楼: Originally posted by shgao20 at 2015-05-25 19:12:35
1  弹性模量和杨氏模量是同一个物理量。
  2  做结构分析都需要施加自由度约束。对于二维问题需要约束两个平移自由度和一个 (绕面法线的) 转动自由度;对于三维法线需要施加 6 个约束 - 三个平移自由度和三个转动自 ...

谢谢,我的结构分析是基于温度分析的,我觉得温度载荷是不是加载得有问题,我的模型是6层小板粘在一起,最上面一层板上有一条铝导线(就像平地上有驼峰桥一样),在最上层板上加的是体生成热载荷,铝线上是通过电流等计算出的体生成热载荷,不知道对不对,得出的温度分布是铝线突起不与板接触的位置温度最高133度,可是实际上应该是铝线与板的接触位置温度最高吧?最上层板的温度是75度,与实际相符。
是不是要先解决这个问题才能考虑应力问题呢?
结构分析部分程序:
/prep7
ET,1,SOLID186    !etchg,tts 转换单元类型

MP,EX,9,103e9
MP,ALPX,9,17.5e-6
MP,NUXY,9,0.33

MP,EX,2,24e9
MP,ALPX,2,25e-6
MP,NUXY,2,0.36

MP,EX,3,103e9
MP,ALPX,3,17.5e-6
MP,NUXY,3,0.33

MP,EX,4,390e9
MP,ALPX,4,6.3e-6
MP,NUXY,4,0.22

MP,EX,5,103e9
MP,ALPX,5,17.5e-6
MP,NUXY,5,0.33

MP,EX,6,24e9
MP,ALPX,6,25e-6
MP,NUXY,6,0.36

MP,EX,7,130e9
MP,ALPX,7,2.6e-6
MP,NUXY,7,0.3

MP,EX,8,35e9
MP,ALPX,8,21e-6
MP,NUXY,8,0.33

MP,EX,1,35e9
MP,ALPX,1,21e-6
MP,NUXY,1,0.33
MP,DENS,1,2700
tb,bkin,1,1
tbtemp,25
tbdata,1,30e6,500e6


/solu
LDREAD,TEMP,,, 0.01, ,'526','rth',' '
covtol,f,10000,0.0001,0
covtol,u,,0.05
nsel,s,loc,z,0
cp,1,uz,all
nsel,s,loc,z,0.003
cp,1,uz,all
nsel,s,loc,z,0.0031
cp,1,uz,all
nsel,s,loc,z,0.00335
cp,1,uz,all
nsel,s,loc,z,0.00375
cp,1,uz,all
nsel,s,loc,z,0.004
cp,1,uz,all
nsel,s,loc,z,0.0041
cp,1,uz,all
nsel,s,loc,z,0.0044
cp,1,uz,all
nsel,s,loc,z,-0.025
d,all,uz,0
nsel,all
tref,25
kbc,1
time,300     ! 第 i 个脉冲的终止时间
allsel,all
autots,on
deltim,20,20,50
solve
麻烦您了
6楼2015-05-26 14:13:21
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shgao20

专家顾问 (职业作家)

【答案】应助回帖

你的热载荷是施加在铝线上吧?
  那么应该是铝线不与板接触的位置温度最高,而铝线与版接触的位置,由于部分热量传给了板,温度自然要低一点。
7楼2015-05-27 08:10:51
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xiaomeia

新虫 (初入文坛)

引用回帖:
7楼: Originally posted by shgao20 at 2015-05-27 08:10:51
你的热载荷是施加在铝线上吧?
  那么应该是铝线不与板接触的位置温度最高,而铝线与版接触的位置,由于部分热量传给了板,温度自然要低一点。

我明白了,谢谢。
以下是结构分析部分程序,得出的等效应力是2e-4,单位是pa吧?可是好像差了10个数量级,您知道我是哪里出问题了吗?
/prep7
ET,1,SOLID186    !etchg,tts 转换单元类型

MP,EX,9,103e9
MP,ALPX,9,17.5e-6
MP,NUXY,9,0.33

MP,EX,2,24e9
MP,ALPX,2,25e-6
MP,NUXY,2,0.36

MP,EX,3,103e9
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MP,NUXY,3,0.33

MP,EX,4,390e9
MP,ALPX,4,6.3e-6
MP,NUXY,4,0.22

MP,EX,5,103e9
MP,ALPX,5,17.5e-6
MP,NUXY,5,0.33

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MP,ALPX,6,25e-6
MP,NUXY,6,0.36

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MP,ALPX,7,2.6e-6
MP,NUXY,7,0.3

MP,EX,8,35e9
MP,ALPX,8,21e-6
MP,NUXY,8,0.33

MP,EX,1,35e9
MP,ALPX,1,21e-6
MP,NUXY,1,0.33
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nsel,s,loc,z,-0.025  !铝线没有加载自由度约束
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time,300   
allsel,all
autots,on
deltim,20,20,50
solve
麻烦您了
8楼2015-05-27 08:41:29
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