ANSYS热应力分析：0.002网格四面体映射实例

在本篇教程中，我们将深入探讨如何在ANSYS中进行网格划分以及进行热应力分析的步骤。首先，了解并熟悉ANSYS界面是关键，通过Main Menu中的Preprocessor选项来操作，例如Meshing模块的MeshTool，用于创建适应复杂结构的四面体映射网格，设定网格尺寸为0.002mm以确保模拟精度。 问题描述部分，我们遇到了一个典型的热传导问题，涉及一个铸铁结构，其边界条件为外侧恒温60℃，内侧恒温0℃，且结构下端固定。材料参数包括弹性模量2×10^5 MPa，泊松比0.3，导热系数40 W/(m·℃)，热膨胀系数15×10^-6/℃，安装温度为20℃。这个案例需要运用间接法热应力分析，同时关注平面应变解决方案和对称结构分析策略。 重点学习内容包括稳态温度场的计算，这是热应力分析的基础。此外，我们还将学习如何通过改变文件名来进行工作管理（UtilityMenu>File>ChangeJobname），选择和编辑单元类型（MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete），设置材料属性（MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels）。 在实体模型建立阶段，我们用矩形命令创建了两个区域A1和A2，并应用Overlap操作（MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Overlap>Areas）来合并它们。接下来，细致的网格划分至关重要，通过MeshTool进行设置，确保网格的均匀性和质量。 最后，我们进入了Solution处理器（MainMenu>Solution），设置分析类型为稳态（steady-state），并在外边界上施加温度载荷。内部分布的温度定义也是热应力分析的一部分，这涉及到温度场的精确定义和边界条件的施加。 通过以上步骤，用户将能够掌握在ANSYS中进行网格划分、材料属性设置、实体建模、热应力分析等核心技能，这对于理解和解决实际工程中的热传导问题具有重要意义。