紧密配合环的热力耦合分析技术探讨

耦合场分析：受热的过盈配合管

模型参数：

操作步骤：

1 先进行热分析

1）修改存储路径，Utility Menu > File>Change Directory在路径选择框框中选择路径：“D:\ansys\ts_t”；

2）改变工作文件名Utility Menu > File>Change Jobname，在new jobname中输入新的工作文件名：ts

3）进入前处理器定义单元类型以及材料属性：

a）et,1,plane77,,,1

b）Mp，kxx，1,2.2

c）Mp，kxx，2,10.8

4）建立模型:

a）rectng,0.1875,0.402,0,0.05

b）Rectng，0.4,0.6,0,0.05

5)指定材料属性并划分网格：asel,s,area,,1aatt,1,1,1asel,s,area,,2aatt,2,1,1asel,allESIZE,0.01AMESH,ALL(6)定义接触对：Main Menu > Preprocessor>Modeling>Create>Contact Pair,点击目标面，选择外环内表面直线，点击OK，点击NEXT，选择接触面为内环外边面直线，点击OK，点击NEXT，热传导率如入6.5；完成创建；

6)施加边界条件Main Menu >Solution>Apply，选择在线上施加温度，最左端线为200，最外端线为70；（8）进行求解Main Menu >Solution>Solve>Current LS,点击OK，当出现solution is done！的时候点击OK，保存所有的数据。

2 再进行结构分析

1）模型以及网格划分就是上述内容，需要选择新的183结构单元，打开轴对称，定义材料属性：mp,ex,1,30e6mp,alpx,1,.65e-5mp,nuxy,1,.3mp,ex,2,10.6e6mp,alpx,2,1.35e-5mp,nuxy,2,.33Mp，mu，3,0

2）定义接触对：Main Menu > Preprocessor>Modeling>Create>Contact Pair,点击目标面，选择外环内表面直线，点击OK，点击NEXT，选择接触面为内环外边面直线，点击OK，点击NEXT，在Marterial ID中选择3材料，点击Create完成创建接触对；

3）加载边界条件，Main Menu >Solution>Apply>Structural>Displancement>On Nodes，选择模型y=0上左右两个节点的uy约束，点击Ok完成；

4）打开大应变，Main Menu >Solution>Analysis Type>Sol'n Controls,在打开的对话框中，Analysis Options 选择Large Displacement Static，Time at end of loadstep输入100，Number of substeps输入1，点击OK完成设置；

5）打开172单元的选项，k9的下拉菜单修改为：include ramp；Main Menu >Solution>Solve>Current LS,点击OK，当出现solution is done！的时候点击OK

6）Main Menu >General Postproc>Plot Result>Contour Plot>Nodal Solu，选择Nodal Solution>Stress>Z-Component of stress,点击OK观察结果；分别定义内环与外环y=0两侧节点的两路径，将上述数据映射到路径上，并保存数据；

3 读入热结果进行分析

1）Solution > -Loads- Apply > -Structural- Temperature > From Therm Analy，读入第一步的rth结果文件；

2）Main Menu >Solution>Solve>Current LS,点击OK，当出现solution is done！的时候点击OK；

3）Main Menu >General Postproc>Plot Result>Contour Plot>Nodal Solu，选择Nodal Solution>Stress>Z-Component of stress,点击OK观察结果；分别定义内环与外环y=0两侧节点的两路径，将上述数据映射到路径上，并保存数据；

4）将得到的数据导入matlab中，比较两者的曲线区别。

结果：

1）接触压力的比较：

2）内、外环的周向应力分布曲线如下图：

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