应用与测试约束条件

应用最小约束条件以确保自由热膨胀。

在约束部件以进行热结构分析时,应避免应用过分限制,进而导致不现实的应力集中的约束条件。在本教程中,您将在歧管上的三个点处应用约束条件以防止刚体运动,同时允许固体结构的自由膨胀。

创建一个点段来约束歧管上一个点的所有自由度:

  1. 右键单击区域 > 歧管(应力)节点,然后选择创建段 > 点段
  2. 选择 > 点段 1 节点,然后设置下列属性:
    节点 属性 设置
    点段 1 节点 1
    类型 约束
    物理条件 > 固体应力约束 方法 固定(默认)
定义段来约束沿两个轴的第二个点:
  1. 右键单击节点,然后选择创建段 > 点段
  2. 选择点段 2 节点,然后设置下列属性:
    节点 属性 设置
    点段 2 节点 2
    类型 约束
    物理条件 > 固体应力约束 方法 位移
    物理值 > 位移 方法 复合
    复合 约束 X 禁用
    约束 Y 激活(默认设置)
    约束 Z 已激活(默认设置)
定义段来约束沿 y 轴的第三个节点:
  1. 创建另一点段。
  2. 选择点段 3 节点,然后设置下列属性:
    节点 属性 设置
    点段 3 节点 3
    类型 约束
    物理条件 > 固体应力约束 方法 位移
    物理值 > 位移 方法 复合
    复合 约束 X 禁用
    约束 Y 激活(默认设置)
    约束 Z 禁用


在热应变分析中,重要的是要定义真实约束。表面分段的固定条件可防止热膨胀,并导致非真实应力集中。为了测试您的约束设置,请均匀升温并运行分析。应力结果必须接近零:
  1. 编辑区域 > 歧管(应力)节点,然后设置下列属性:
    节点 属性 设置
    物理条件 > 指定温度选项 方法 指定
    物理值 > 指定温度 方法 常数
    650 K
冻结流体和能量求解器,运行 FE 应力求解器两次迭代:
  1. 选择停止条件 > 最大步数节点,然最大步数设置为 352
  2. 展开求解器节点。
  3. 同时选择壁面距离EB K-Epsilon 湍流K-Epsilon 湍流粘度节点,然后激活冻结的求解器
  4. 选择耦合隐式求解器并激活冻结流体
  5. 单击运行)。
  6. 满足停止条件后,打开 Von Mises 应力场景并检查应力。
    因为应力近似于零,所以施加的约束不会过于限制。
  7. 保存模拟。