SS-V:4020 連成熱構造解析 - 均一な温度下で拘束された直線バー

テスト番号VTL03均一な温度下で拘束された直線バーに沿って応力を決定します。

定義

1×1×10mmの直線バー(Figure 1)が両端で拘束されており、熱荷重がかけられています。バーの一方の端に100度Cの温度変化が適用され、バー表面の残りの部分は断熱されています。

材料特性は以下の通りです:
特性
弾性係数
2.1e+11 pa
ポアソン比
0.3
熱膨張係数
1.2e-5 m/m-C
熱伝導率
43 W/m-K


Figure 1.


Figure 2.

結果

バーは3Dソリッドモデルを使用してシミュレートされます。最初に熱解析が実行されます。適用された熱条件により、バーはどこでも100度Cの一定温度に達します。

次に熱解析の結果が構造解析の入力として使用されます。バーの1Dモデルで得られた基準データを利用するために、次の拘束が適用されます:バーの両端面にスライドサポートが適用され、バーの剛体運動を排除するために、バーの一方の端にある2つの頂点が拘束されます(Figure 2)。
  基準解 SimSolid %差異
バーに沿った応力(圧縮) [pa] 2.520E+08 2.519E+07 -90.00%
1 W.C.Young, R.G.Budynas, Roark’s Formulas for Stress and Strain, Seventh Edition, McGraw-Hill Book Co., Inc., 2001, p. 759.