【ansys算例】ANSYS中国用户论文集之1航空航天 (10).pdf

2004 ANSYS 中国用户论文集
利用 ANSYS 子模型功能实现不同模型间的温度场转换
杜文军何云
中国燃气涡轮研究院,成都 610500

[ 摘要] 在结构强度计算中,温度场的转换较多,如从传热分析模型到结构强度计算模型,或从现有温
度场模型到新的有限元模型等。利用 ANSYS 程序子模型功能,可以实现结构相同而有限元网
格模型不一样的温度场的转换。
[ 关键词] 子模型自由度
1 引言
在结构有限元分析中,如果结构模型较大,一般采用子模型进行计算,即先用较粗网格
的有限元模型计算得到一个初步结果,再把局部结构分离出来,进行局部网格细化,利用初
步计算结果得到局部结构分离边界的自由度,再对局部进行计算分析。子模型的主要实现途
径就是从粗模型计算结果中插值得到局部结构分离边界的自由度。ANSYS 程序提供了这样的
功能,利用这一功能,可以实现结构相同而有限元网格模型不一样的温度场的转换。
2 温度场的转换
温度场的转换需提供的模型:包含温度场的原模型和无温度场的新模型。原模型和新模
型边界位置应是一致的。
利用 ANSYS 程序子模型功能插值温度,首先需要将包含温度场的原模型转换为热分析模
型,即温度作为节点的自由度。如果原模型本身为传热分析结果,就不用再转换;如果是包
含温度载荷的强度计算模型,则进行:
①写出温度载荷文件 (LSWRITE),编辑文件,保留文件中与温度有关的行,
替换每行中“BF”为“DNSOL”,替换每行中“TEMP,”为“TEMP,,”;
②将结构强度分析单元切换为热分析单元;
③进入后处理,读入文件 (/INPUT),再退出后处理,存模型 。
在原模型转换为热分析结果模型后,可以利用 ANSYS 程序子模型功能插值新模型节点的
温度。以下为三种不同模型的温度场转换:
a) 二维模型到二维模型
原模型的有限元网格和温度分布如图 1。温度插值采用以下步骤:
①在 ANSYS 程序中,打开新模型 (RESUME),写出节点信息文件
(NWRITE);
②打开热分析模型 ,进入后处理,进行子模型处理,操作命令如下:
CBDOF,'FILENEW','NOD',' ','FILENEW','TMP',' ',0, ,0
得到新模型节点温度数据 ;
③编辑文件 ,替换每行中“D”为“BF”;
④打开新模型 ,进入前处理,读入文件 。
由此得到新模型温度分布如图 2 所示。
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2004 ANSYS 中国用户论文集

图 1 原模型的有限元网格和温度分布图 2 新模型的有限元网格和温度分布
b)二维模型到三维模型
这儿所指三维模型,其结构是由二维模型旋转或拉伸得到,同时各截面温度分布与二维
模型一致。
原模型的有限元网格和温度分布如图 3。温度插值采用以下步骤:
①在 ANSYS 程序中,打开新模型 (RESUME),写出节点信息文件 FILE