ANSYS实例：焊接接头稳态传热与应力分析教程

本资源主要介绍了在ANSYS软件中进行钢制圆柱焊接接头稳态传热过程的数值模拟以及温度应力分析的具体步骤。以下是从标题和描述中提炼的关键知识点： 1. **几何建模**: 在Preprocessor模块中，通过创建Keypoints来设定关键点的坐标，如1号关键点位于(77,0,0)，其他7个关键点按照特定位置输入。这些关键点用于构建模型的几何形状，包括圆管和法兰的轮廓。 2. **网格划分**: 使用Meshing功能，设置全局元素尺寸为3.5mm，并在Free模式下自动划分网格，确保模型的精细度。 3. **换热边界条件定义**: 在Loads选项中，定义了两种类型的边界条件：一是热对流，通过Convection选项选择对应边界线，设置传热系数和壁温；二是绝热边界和对流边界，分别对应于截面中的AH和BC边以及AB、CDEFGH线段。 4. **分析计算流程**: - 选择Solution菜单，进行求解操作（Current LS），并执行求解过程。 - 求解完成后，查看并确认解决方案，关闭相关信息对话框。 - 分别展示稳态温度分布和热流矢量分布，通过Contour Plot和Vector Plot命令。 5. **单元类型转换**: 将分析类型从热传导转为结构分析，通过Switch Elem Type命令将Thermal to Struc，同时添加或编辑元素类型，如PLANE183，设置轴对称属性。 6. **材料参数定义**: 输入材料模型，如Linear-Elastic模型，设置弹性模量、泊松比和线膨胀系数等参数。对于圆管和法兰，还需要定义导热系数。 7. **边界条件施加**: - 位移约束：在Displacement选项中，对选定的线（如线段BC）施加UY方向的零位移。 - 温度载荷：从Therm Analy中定义节点温度，例如设置单元2-3的温度值。 8. **轴对称分析与结果处理**: 由于问题的轴对称性，只建模半个接头，利用<ETCHT,TTS>命令转换为结构分析，并通过<LDREAD>命令读取并应用温度场计算结果。 这些步骤详细展示了如何在ANSYS软件中模拟焊接接头的传热过程，从几何建模到边界条件设定，再到最终的热场分析和应力计算，是一个完整的数值模拟流程。