ABAQUS热力耦合分析基础入门

在谈热力耦合分析 之前，单一地看热分析，其实就是热传导 问题，由温度场的瞬态或稳态变化得到最终的温度场分布；单一地看力分析，就是位移场或应力场的变化，得到最终位移场或应力场的变化。

好了。说完这个后，再来谈热力耦合分析，热力耦合分析在abaqus 中由两种分析方法，一种是先热分析，得到的温度场带入到模型的预定场中，之后分析力行为；第二种是直接热力耦合在一起分析。先说说两者的区别，前者适用于温度场对力场影响很大，力场对温度场几乎没啥影响的情况；后者适用于温度场与力场相互作用的情形。这是abaqus官方文件中的解释。其实在实际计算过程中，一般直接用热力耦合一起分析，这种方法的弊端是当模型很复杂时，会不收敛，或者计算时间很长，所以被迫用顺序耦合方法。而顺序耦合方法的弊端在于需要两个模型，计算两次，比较复杂。

在基础的东西解释完之后，先来聊聊本构 ，因为不论是如何计算，本构都不懂，参数都不知道怎么设置，那就是毫无意义的，先谈abaqus热分析中本构是怎么样的。

其实在abaqus中，关于热分析，热只有三种作用方式，就是热传导、热辐射 和热交换 ，再想多算也没有了。因为现有的认知，学术界承认的热作用方式就这三种，这就是科学，没得办法。

好，接下来，分开通俗地讲一下，这三种作用形式分别是什么。

首先是热传导，热传导指的是由于温度差引起的热能传递现象，是大量分子、原子碰撞，使物体内能从温度较高部分传至温度较低部分的过程。热传导是固体热传递的主要方式。在气体和液体中，热传导往往与对流同时进行。本构就是热传导方程，也叫傅里叶传热方程。

热交换（热对流）是靠液体或气体的流动，使内能从温度较高部分传至温度较低部分的过程。对流是液体和气体传热的主要方式，气体对流比液体明显。

热辐射是物体不依靠介质，直接将能量发射出来，传给其他物体的过程。热辐射是远距离传递能量的主要方式。例如太阳能就是以热辐射的形式，经过宇宙空间传给地球。这部分通常涉及的是边界辐射或空腔辐射，一般用到的较少。

明白了热传递的三种方式，那么在实际应用中，就可以结合其中几种主要的热传递方式，外加力分析，及相关参数的设置，就可以进行求解了。