【讨论】有关瞬态热－结构耦合分析的问题
有兴趣和时间的前辈和同行不妨参予一下： 对于静态热－结构耦合问题，无论是采用顺序耦合
或者直接耦合方法求解，都相对简单和易于理解。但把
这种分析推进到瞬态，其实现变的相对复杂和繁琐，现
把本人说遇到和思索的问题列出，和大家共享，期望达
到高手参予、众人受益的目的：
1、对于一个瞬态变化的热－结构问题，若是采用顺
序耦合求解，一般是在热分析中采用瞬态模式，求解节
点温度载荷，然后在结构静力分析中，将热分析中任一
载荷步或时间点的节点温度作为体载荷施加到结构应力
分析中。但，若未知在哪一个载荷步或时间点结构应力
达到最大，那怎么求解最大应力和变形呢？结构分析可
是静态分析哦！：）
2、若是在结构分析中，载入了多个载荷步和时间点
的温度载荷，结构内应力和变形应该是累加的吧？
3、若是采用直接耦合方式，对于结构载荷恒定、温
度载荷随时间变化的模型，采用瞬态还是静态分析呢？
加载方案何如？
4、再来一个所有ansys用户都可能遇到的问题，就是
对于各向异性材料属性的定义，怎么和空间位置的实体
搭配？例如其材料属性主轴和总体坐标不一致。
以上均为大众化探讨，不局限于某一模型，所以未给
出模型和命令流，望见谅！ ：I
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nwpuyl wrote:有兴趣和时间的前辈和同行不妨参予一下：
对于静态热－结构耦合问题，无论是采用顺序耦合
或者直接耦合方法求解，都相对简单和易于理解。但把
这种分析推进到瞬态，其实现变的相对复杂和繁琐，现
把本人说遇到和思索的问题列出，和大家共享，期望达
到高手参予、众人受益的目的：
1、对于一个瞬态变化的热－结构问题，若是采用顺
序耦合求解，一般是在热分析中采用瞬态模式，求解节
点温度载荷，然后在结构静力分析中，将热分析中任一
载荷步或时间点的节点温度作为体载荷施加到结构应力
分析中。但，若未知在哪一个载荷步或时间点结构应力
达到最大，那怎么求解最大应力和变形呢？结构分析可
是静态分析哦！：）
A:看别人做的东西，不仅要看实现的方法，更重要的是看该方法的原理和适用范围。在你上面提到的方法中，要求温度场结果达到准稳态，或则说热分析载荷步足够多，分网足够密。这样在力分析时，才会有可靠的温度场结果作为体力输入。
2、若是在结构分析中，载入了多个载荷步和时间点
的温度载荷，结构内应力和变形应该是累加的吧？
A:和结构分析中施加载荷没有区别，只不过温度载荷作为体载荷输入结构
3、若是采用直接耦合方式，对于结构载荷恒定、温
度载荷随时间变化的模型，采用瞬态还是静态分析呢？
加载方案何如？
A:直接耦合法，温度和外力都是同等的载荷概念
4、再来一个所有ansys用户都可能遇到的问题，就是
对于各向异性材料属性的定义，怎么和空间位置的实体
搭配？例如其材料属性主轴和总体坐标不一致。
A:材料方向，可以建立单元坐标系来处理，祥看帮助
以上均为大众化探讨，不局限于某一模型，所以未给
出模型和命令流，望见谅！ ：I
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对于4的解答，我明了。1的解答，能否在详细些，我看不明白，好像是没有解答。
大道理我不明白，就这问者的问题答，我觉得还能明白点。谢谢！
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斑竹呀！你可够辛苦的
我看了本版许多帖子，都只有你来解答，看来人气还是不够旺啊！
我们版也得想点吸引大家的东东才有发展哦－－－－
感谢你的解答，受益无穷！
1、我也只能想到这个办法，只是感觉比较笨，为了寻求简便的方式才提出来的。感觉只有多分载荷步，然后慢慢加载来比较结果，是这样的吧？
2、那就是累加落！我的理解对了吗？
3、是否可以按瞬态分析，即变化的温度按渐变载荷施加，恒定外力直接施加？
4、这个我也理解了，只是感觉比较麻烦，因为怕就怕单元多，而且缺乏规律。如果没有更好的办法，也只好一点一点干啦！
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nwpuyl wrote:3、是否可以按瞬态分析，即变化的温度按渐变载荷施加，恒定外力直接施加？
是的，瞬态分析中有随时间变化的载荷，也可以是恒载荷。
4、这个我也理解了，只是感觉比较麻烦，因为怕就怕单元多，而且缺乏规律。如果没有更好的办法，也只好一点一点干啦！
一般来说，一个计算模型中材料方向不一致的是几个部件，而不是杂乱无序的，所以也没有那么麻烦。
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斑竹天天在线哟！感谢你的辛苦，小弟受益无穷！
可是小弟还在苦苦摸索，所以未有付出，见谅！但我会努力的！
我这几天发了一些简单的帖子，可能太简单了，没有得到分，有点遗憾！因为还没有突破0，言归正传，对于第四个问题，我还有一点思考：
定义材料属性时，是否可以按圆柱坐标系或者圆球坐标系下的坐标方向来定义，比如说：在圆柱坐标系下建立了一个空心圆柱体，可否按径向、周向、Z向来定义？主要在于可否定义成周向的？如果可以的话，这就是一个不错的东东落！
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对于第一个问题有些不明白：热分析是瞬态的，得到的是一个结果文件。那么在算热应力时，怎么“慢慢加载“呢？需要编程让程序从温度结果文件一个载荷步一个载荷步的读入吗？如果是那样的话，具体该怎么执行，还请指点。谢谢解答。
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斑竹不来了！呵呵呵呵呵我们继续动脑筋吧！
To：learnerzhang
我的理解是，如果一个复杂的加载问题，如：先升温，后降温，那么只好按载荷步或者时间点读入热分析的结果，即节点温度，来进行结构热应力分析，可以找出最大温差或最大应力点。过程可以用APDL语言循环，实现比较繁琐，我也还没有完成。保持讨论哦！
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thanks uwpuyl. keep in discussion.回复： 【讨论】有关瞬态热－结构耦合分析的问题
偶也是在吸收养分！learnerzhang 太客气了！
共同进步！
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learnerzhang wrote:对于第一个问题有些不明白：热分析是瞬态的，得到的是一个结果文件。那么在算热应力时，怎么“慢慢加载“呢？
需要编程让程序从温度结果文件一个载荷步一个载荷步的读入吗？如果是那样的话，具体该怎么执行，还请指点。谢谢解答。
首先了解一个概念，顺序耦合或是直接耦合的选择是针对不同的问题选择的，一般地，当温度变化对于结构的力学影响相对很小的时候，也就是说可以忽略的情况下，我们称之为单向弱耦合，此时采用顺序耦合很方便，例如焊接过程，这样可以节省分析时间！而对于诸如车的制动系统即车闸盘与闸片的接触，在制动过程中，由于闸片与闸盘的摩擦生热会影响两者的接触，同时由于闸盘的减速对闸片的生热也会有很大影响，所以两者是强耦合，只能采用直接耦合！
你需要选择合适的耦合方法才能更好的求解你的问题！从实际情况来讲，直接耦合是最接近现实的耦合方法，但同时求解也会存在困难性！
你的模型如果是热力过程同时进行的话，那么这个求解过程无疑是瞬态的，每一点每一时刻的温度值都是需要读入力学分析中的相应时刻的，不存在“静态力分析和瞬态热分析的过程！
当然，如果你的分析过程是模型先受热后才开始力载荷的作用，那可以进行”静态力分析“，此时你的模型热分析的温度值你只需对最终的温度值以载荷形式赋与结构分析中去，当然，这种过程也就不叫做耦合了！
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感谢chenhu管理员的支持！你的关于单向弱耦合和强耦合的概念我是这么理解的，不知对不对？：
单向弱耦合，弱即非完全耦合，后物理场的结果对前一物理场的影响可以忽略，您说的“温度变化对于结构的力学影响相对很小”是否指这个？至于单向，当然指只需要一次耦合，而不是反复进行耦合直到收敛到一定精度。
强耦合即完全耦合，最接近实际情况的是采用直接耦合，一次得出结果。但，也可以采用间接耦合，只是需要反复进行物理场间的耦合直到收敛。在这种情况下，反而不见得节省时间，因为这个收敛比较难控制。不知您的“两者是强耦合，只能采用直接耦合”是否能这样理解？
讨论才是提高的最好途径！
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还有一个问题想向chenhu管理员请教： “当然，如果你的分析过程是模型先受热后才开始力载荷的作用，那可以进行”静态力分析“，此时你的模型热分析的温度值你只需对最终的温度值以载荷形式赋与结构分析中去，当然，这种过程也就不叫做耦合了！”
按您的说法，这句话是否可以理解为：如果两个物理场没有同时作用于模型，就不算耦合分析？
我的理解是多物理场的耦合，其意义在于场间交互作用，不能仅靠作用时间先后或同步与否进行判断。
希望管理员不吝赐教！也希望更多的朋友参与讨论！
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chenhu 管理员怎么不来这里了？哪位认识他（她）不妨转告一下本帖在等待哦！拜托！
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To chenhu管理员，你的解答我明白了。如果我想得到多个时刻的热应力，最好是用直接耦合法。用温度结果文件求热应力，相当于将热、应力场解耦了，只能得到最后总的热应力情况。（说是解耦，实际也是顺序耦合吧？）
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To nwpuyl:你的第二个问题，理解的好像是对的。
但第一个问题，好象把耦合和收敛混在一起了。耦合是指两个场之间互相作用。强耦合，是两个场之间的作用非常强，产生及时影响，不考虑一个，就不能真实反映另一个的变化过程。弱耦合，是两个场的作用比较弱，可分开考虑，而不影响结果。收敛是属于初始值和计算方法的问题，跟耦合没什么关系。
这是我的理解，不知是否全对。还要看你自己理解。
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我其实也是这么理解的，可能对chenhu管理员的意思没有读懂，老感觉他说的比较含糊。不过，通过讨论，收获不少。呵呵呵呵呵请教一个瞬态耦合的问题
想请教一下瞬态的耦合问题，比如说一个有两个载荷步电场分析，但在结果文件中，只生成了最后一个载荷步的.rst文件，我怎样能得到这两个载荷步的.rst文件呢我现在从结果文件中可以读出单步的温度结果，例如在10秒的先升温后降温的过程中，我可以读出单步的温度耦合到结构分析中，我用do的循环语句，也只能读出第一部的结果，请问各位高手，怎样能这些单步的结果，连接起来。一起耦合起来呢 看来大家对热分析理解颇深呀，小弟有问题向各位请教
QQ158354478 这个帖子很好，只是不太具体。
熊之部落好久没见了，幸会幸会啊！
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