ABAQUS热传导与接触界面详解：从稳态到瞬态分析

"热“接触”- ABAQUS有限元应用技术" 是一篇针对ABAQUS软件在热传导和热应力分析中的应用详细介绍的文章。ABAQUS是一款广泛用于结构力学分析的软件，但其热传导求解能力使其能够处理复杂的热问题。本文首先介绍了ABAQUS的基本概念，强调了其在解决热传导问题上的发展背景，如稳态响应、瞬态响应（包括自适应时间步长）、多种热传导边界条件以及温度相关的材料属性和载荷。 文章特别提到了热“接触”这一特性，即在两个热界面之间允许热量流动，即使这些界面非常薄且导热率低。在分析中，可以忽略这些界面的热容量，假设它们具有零比热，这对于简化模型计算至关重要。此外，ABAQUS还支持其他热传导相关特性，如潜热项（与相变过程有关）、强制对流、应力-热传导耦合分析、热传导壳单元和空腔辐射等。 尽管ABAQUS在热传导方面功能强大，但它并非专业热传导分析软件，不包含专门针对流体动力学、自由对流、浮力驱动的流动、热冲击问题的自适应网格划分，以及逆传热分析等功能。作者通过力平衡与能量守恒的类比，解释了ABAQUS如何在热传导分析中求解能率守恒方程来确定温度分布。 核心的物理量如温度、热能、热率和热流量在热传导分析中占据重要地位，它们的单位和相互关系被详细阐述。一维热传导公式展示了如何利用热传导率和温度梯度来计算热流量。热扩散率作为热传导的一个关键参数，也是文中不可或缺的部分。 这篇文章深入浅出地讲解了ABAQUS在热传导分析中的应用，从基础理论到实际操作，为读者提供了全面的指导，尤其对于那些希望在土木工程或其他领域使用ABAQUS进行热问题模拟的工程师和技术人员来说，是一份宝贵的参考资源。