在用ABAQUS/Explicit分析热--机械耦合分析时的问题

hybridFE

最近我用ABAQUS/Explicit分析冲击问题分析。由于材料由较大的塑性变形，而且材料由明显的热软化效应（thermal softening)，因此考虑用Dynamic, temp-disp, explicit来分析。在材料模型中于热有关的材料常数采用了conductivity, expansion, inelastic heat fraction, specific heat。几个边界采用了film的热传递条件。采用了轴对称简化。分析开始时比较正常，可是到了后来，由于塑性耗散产生的热量不能完全散出去，温度却降到了一定程度后，就不再往下降了。模型中还有温度梯度存在。这种结果似乎违反了我们的常识。不知有没有人可以帮助分析一下？

yandejun

是不是散热时间不够呢。

hybridFE

感谢yandejun评论！这个问题我倒是考虑过，不过我觉得不是这个问题。我主要是通过下面的分析得出这一结论的。
1、在开始阶段，温度场在扩散。由于塑性功而产生的温度降低了几百度。
2、后一阶段的时间是开始阶段的十倍，但是温度却0.0001度都没有降。
3、我将导热率增大了100倍，温度会降得更快、更低。不过在降到与外界温度有二、三十度的差距后就又不降了。

wellcircle

楼主，我目前也在用EXplict模拟淬火问题，没有考虑塑性作功，但塑性变形是很明显的，也出现文图温度不下降的问题，与你说的情况类似，我当初认为是显式计算的补偿导致的，我的模型显式步长为E-7级，开始结果很好，可后来温差小了后（其实还有几十度的温差），温度不降了，我认为是由于步长太小，在1E-7秒里温度的变化可能也是E-7级别，不知道电脑数据的记录精度是多少，比如若精度为E-6级，会不会记录为0，所以温度不能下降，我试了很多模型，均有这个现象，而用隐式或者显式质量放大（步长均会较大），都不会出现这个现象，我仅仅是推测，不知道你现在找到原因没有，希望能一起探讨。

billowriver

应该是边界条件没有设对，楼主说的film的热传递条件具体是指什么？既然是冲击问题是不是有两个物体之间的传热？看楼主材料模型部分应该不会有什么问题。

bling95

正如wellcircle 所说的，在standard中不存在这样的问题。
你可以先在ABAQUS/Explicit分析冲击问题分析，再到standard做回弹分析，这样做回弹可以节约很多的时间。

hybridFE

感谢各位评论。
先回复wellcircle:我现在也正回过头来往散热时间方向考虑。我的计算中的时间步长为E-8量级。现在我的机器已经运行三天了，好像还没有模拟到碰撞1秒后的情况。（我的机器为2个四核2.6HzCPU，我用了其中的6核）。我还试过将材料的导热系数增大1000倍，这样到可以将温度降下来。不过还是有温差存在。
再回复billowriver:所谓的film热传递条件，按照我的理解应该是与周围环境的热交换条件。
最后回复bling95:您的建议到是很好，但是由于我采用的材料模型是Johnson-Cook。在ABAQUS中仅在显式计算中支持。所以没有办法，只好硬着头皮....

有可能最后只有用采用大的导热系数这招了。不过，如果研究的重点如果在散热阶段，可不能采用这招儿。而且采用大的导热系数后会不会影响材料的机械性能，这也未知。

wellcircle

楼住的机器比我的好多了！（羡慕中），经过你后面的分析，我觉得仍然是步长问题，Abaqus的数据精度只有E-5，你方大导热系数，温度肯定会多下将一些，但随着温差的减小，尽管导热系数增大了，热流量最终还是减小，当小余E-5级时，仍当0处理了。再次申明，还是推测！我都困扰半年了，考虑了很多原因，觉得这个原因最可能。
再请教bling95：
个人觉得显隐结合是解决这个问题的方法，可怎么实现“显隐结合”，请不吝赐教！！！！

abelyang

Maybe you can try to change precision type from single to double in job setting in CAE submit.

hybridFE

Recent progress report
I think yandejun is right. It's a matter of time.
Now my simulation has advanced to 0.5s (the impact duration is about 5e-6s), and the temperature has been going towards room temperature. This computation is quite time-consuming, it has taken my machine weeks hard work although I use a very coarse mesh.
Certainly, you have to use double precision in such a computation.

alice7

我也做的和你差不多 也在用Temperature-displacement  Explict 算，现在都过去四五个小时了，计算机提交任务还正在进行，（用的是8个 CPU  IBM的服务器）这模型还是简化了的，算的仅仅是其中的一个环节，真不知道是Explict本身用时间长，还是我设错了。

苗勇

inelastic heat fraction具体指什么》请指教？