haichao1982 发表于 2005-9-6 12:01:51

一维温度分布热应力实力及思考

欢迎指教
   我做的是一个长圆筒,轴向两端约束,温度只与轴向Z有关,圆筒始温沿轴向处处相等,末温沿轴向不等,与Z满足线性关系。
    依本人看其沿轴向某处热应力大小为a*E*T(Z),a 为线胀系数,沿轴向热应力应该处处不等,但ansys计算出的结果轴向热应力都相等,我把温度分布与z关系调整后还是处处相等,想了好久,到底是理论界有误?还是ansys模型不对,不知ansys是怎么处理的?
   附上命令流
谢谢各位!

mbrslydddd 发表于 2005-9-6 13:27:20

Re:一维温度分布热应力实力及思考

a*E*T(Z)?,我感觉这个公式是有问题的,有此公式导出的“沿轴向热应力应该处处不等”也可能是站不住脚的,想想看,一个杆两端固定,杆受热发生轴向(Z向)膨胀(若杆不发生弯曲),那么杆内部的Z向应力会处处不等吗,即使杆内温度是不均匀的?
我感觉理论没什么问题,若ansys模型做的对,也不会有什么错误。
即使使用力平衡的方法取一微元体,那么按照楼主的观点这个微元体在Z向力也是不平衡的,微观力的不平衡必然导致宏观力的不平衡,即是说此圆柱在Z向两端由于热膨胀而产生的支反力是不相等的,那么圆柱会静止不动吗?所以楼主的观点是有问题的。

gus1977 发表于 2005-9-6 13:37:29

Re:一维温度分布热应力实力及思考

看了你的问题之后,我提几个观点
1. 你的模型建的不好,虽然你将整个轴向分成了20段,但是你在aglue的时候报错。
2. 你的单元长宽比太大,这个会影响到你应力计算结果。
3. 你所说的应力是哪个方向的应力,还是沿圆筒周向上的主应力,会不会是你选择的应力方向不对。
仅供参考。

haichao1982 发表于 2005-9-6 15:41:42

Re:一维温度分布热应力实力及思考

谢谢以上两位的回复,有所收获,在下有以下问题:
   请问mbrslydddd,你推到过这种一维温度分布的热应力计算的理论解吗?
我是这样想的,筒Z向两端约束,其应变ez=0,其余两个方向自由膨胀ex和ey不为0,但是σx和σy均应该等于0,这样根据热弹性理论的本构方程,就得到
σz=a*E*t(z),请指教!
   再就是你所说的“我感觉理论没什么问题”意思是?先前你指出我的观点有问题,能说得清楚点吗?
    gus1977
我所说的应力是指轴向的,模型是采用轴对称建模,我想此时结果中的的y向应力也就是我想要的轴向应力,结果看来sy=-0.15458*10^9,沿轴向处处相等,这就是问题所在,我重新看了命令流,修改了以下,附上,我是过了,可以的,只是划分单元后有警告,
望两位继续支持!

mbrslydddd 发表于 2005-9-6 16:56:13

Re:一维温度分布热应力实力及思考

不好意思,刚才我看了一下,楼主的理解是对的。
可能出现楼主所说的情况的原因应该出在结构分析时约束和加载的问题上。
刚才我仔细看了一下楼主的模型,说实话,楼主的网格划分的不好,对于这样一个如此薄的桶形件,建模考虑一下用shell单元来做可能更好些,当然你得保证模型不出现失稳的情况。

haichao1982 发表于 2005-9-6 19:40:35

Re:一维温度分布热应力实力及思考

谢谢mbrslydddd版主了
   我推了一下,最终理论界在附件中,沿轴向热应力是相等的,与ansys一致,版主请看看,是否有问题!

mbrslydddd 发表于 2005-9-6 23:00:22

Re:一维温度分布热应力实力及思考

哈哈,解决了就好,这种细致钻研的精神值的赞扬,为了这个问题我也看了好多内容D:D

haichao1982 发表于 2005-9-7 08:05:57

Re:一维温度分布热应力实力及思考

还是很感谢版主了,我的帖子总是能在第一时间得到回复,这一点本版做的比其他的好得多,版主很热情,我们这些学员真的很高兴。
    不知版主是学什么专业的,以后能否通过qq交流,我的号是251036641,如果方便的话,我想加尼位好友,呵呵!
    谢谢了

mbrslydddd 发表于 2005-9-7 19:16:33

Re:一维温度分布热应力实力及思考

哈哈,楼上的客气了。
我QQ很少用,加我也没什么用:D:D。
感谢楼上的兄弟对本版的支持,我和nwpuyl gus1977斑竹原意尽心尽力的为各位服务,同时也希望各位兄弟能够积极地参予到本版中来,共同学习,共同进步。
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