ANSYS热应力分析实例教程：间接法与关键步骤详解

本篇内容主要针对ANSYS软件进行详细的热应力分析教学，包括以下几个关键知识点： 1. **间接法热应力分析步骤**：在进行间接法分析时，首先需要明确问题描述，如结构的边界条件（外侧恒温60℃，内侧恒温0℃，底部固定）以及材料属性（铸铁，弹性模量2×105 MPa，泊松比0.3，导热系数40 W/(m·℃)，热膨胀系数15×10-6/℃）。然后，安装温度设定为20℃，这将影响温度场的计算。 2. **平面应变解决方案**：在处理平面应变问题时，理解并应用ANSYS中的相关工具和方法，如创建和编辑实体模型（例如矩形A1和A2），使用Area功能划分网格，确保网格足够精细以便得到准确的结果。 3. **对称结构分析方案**：对于对称结构，利用ANSYS的对称性选项可以显著简化计算，减少计算量。这涉及到模型的设置和边界条件的处理，以充分利用对称性来减少网格数量。 4. **稳态温度场计算方法**：稳态分析是指在没有时间依赖的情况下，计算系统的温度分布。在Solution处理器中，选择"steady-state"分析类型，定义温度载荷并在边界上施加，如外部的60℃和内部的0℃。 5. **设置材料属性**：在Preprocessor模块中，通过MaterialProps>MaterialModels设置导热系数等物理参数，确保材料属性的准确性。 6. **网格划分与操作**：使用Meshtool对话框进行网格划分，指定合适的网格尺寸（如0.002）和形状（四面体映射），并执行Overlap>Areas操作，合并或调整区域，以适应模型结构。 7. **Solution处理器的使用**：进入Solution模块后，创建新的分析，定义温度边界条件，进行实际的数值求解，从而获得热应力分析的结果。 以上是重点学习内容的主要部分，通过这些步骤，读者可以系统地学习如何在ANSYS中进行热应力分析，包括理论背景、具体操作技巧和实用案例。