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实战:RADIOSS理论与工程应用-热力耦合分析

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:在默认情况下,温度集ID号和换热工况ID号相同,这可以在TSTRU卡片中修改。如果温度集ID号与Bulk Data的温度集ID号相同,换热分析的温度就会覆盖Bulk Data的温度。热力耦合分析按照如下的方式执行。温度场作为结构分析时施加的载荷的一部分。在热结构耦合优化中,需要计算{fT}对结构设计变化的灵敏度。在热结构耦合优化中,优化者为了满足结构响应的约束而改变结构,这也会影响热分析的结果。

实战:RADIOSS理论与工程应用-热力耦合分析

每个传热工况都定义了一个温度集,该温度集可以通过被结构工况的TEMP(LOAD)选项引用实现与结构工况的耦合,以执行热力耦合分析。在默认情况下,温度集ID号和换热工况ID号相同,这可以在TSTRU卡片中修改。如果温度集ID号与Bulk Data的温度集ID号相同,换热分析的温度就会覆盖Bulk Data的温度。

热力耦合分析按照如下的方式执行。首先执行传热分析以确定结构的温度场。温度场作为结构分析时施加的载荷的一部分。热分析和结构分析使用相同的单元。静态结构分析的有限元控制方程见式(10-4):

式中,(K)是整体刚度矩阵;{D}是待求解的位移向量;{fT}是温度载荷;{f}是结构载荷,如力、压力等;位移向量{D}可以通过线性方程求解器求解线性方程得到。(www.xing528.com)

在热结构耦合优化中,需要计算{fT}对结构设计变化的灵敏度。除了常见的响应,如位移、应力、质量等,温度也可以作为优化的一种响应,但是该响应不适用于拓扑优化和自由尺寸优化。

热结构分析中的耦合是顺序进行的,热分析会影响随后的结构分析,但是结构分析对热分析没有任何影响。在热结构耦合优化中,优化者为了满足结构响应的约束而改变结构,这也会影响热分析的结果。

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