ABAQUS模仿湿度扩散的算例分析（湿热比拟法）

在南方的夏天，湿与热常常是弥漫在整个空气之中，虽然湿度与热度给人带来的感觉不一样，二者在扩散过程却是类似的。在ABAQUS仿真模拟中，有关传热的算例已有不少，但是关于湿度扩散的例子却不多见。本帖尝试通过利用abaqus的传热模块，模拟湿度在某复合材料中的扩散过程。

1.模型简介

模型由三层材料组成，上面两层材料依次为CFRP 和Epoxy，湿度扩散系数较小，最下一层材料为concrete，湿度扩散系数较大，整个结构浸泡在水之中。（其中，第二层材料两端有两个缺口，有水浸入）。

有限元模型如下

相关几何尺寸见有限元模型。

2. 参数比拟

在瞬态传热过程中，导热系数k,材料密度rho，比热c的确定必不可少。而在湿度扩散模拟中，实验方仅仅提供一个湿度扩散系数alpha，为了简单起见

由

               alpha=k/(rho*c)

这里rho，c都取1，k取湿度系数，如下所示

3.分析步选取：

heat-transfer，transient即可，因为湿度扩散系数较小，分析时长取了6个月，也即60*60*24*30*6= 1.5552E+007s

4.边界条件

预定义一个零度温度场，在各个边界上施加一个100摄氏度的温度边界条件。

5 结果分析

以下分别是一个月，三个月，六个月之后结构的温度分布云图。

一个月之后结构的湿度(温度)分布云图

三个月之后结构湿度(温度)分布云图

六个月之后结构的湿度(温度)分布云图

解释

因为上侧材料湿度扩散系数较小，因而开始阶段 上部中间界面湿度最小，随着时间的增加，结构的湿度逐渐增加，最后会达到稳定状态，也即各点湿度会与环境湿度（100摄氏度）保持一致。

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