SS-V：5000 热载荷作用下双金属梁的耦合分析
测试编号：VNL01 求出材料界面的温度和梁的最大挠度。
定义
双金属梁由两层热膨胀系数不同的材料组成。梁的顶面和底面承受均匀的温度载荷。(图 1)。梁的两侧和两端均隔热。梁的一端由铰链支撑，另一端由滑动铰链支撑。
图 1.
图 1.
材料层包括：0.05 x 0.5 x 10 英寸
材料属性为：
- 属性：材料 1
- 值
- 弹性模量
- 1.e+7 psi
- 泊松比
- 0
- 热膨胀系数
- 14.5e-6 1/F
- 热导率
- 5 BTU/(hr-in-F)
- 属性：材料 2
- 值
- 弹性模量
- 1.e+7 psi
- 泊松比
- 0
- 热膨胀系数
- 2.5e-6 1/F
- 热导率
- 5 BTU/(hr-in-F)
顶面和底面的温度是华氏 400 度。
结果
图 3. 梁的变形形状
图 4. 简支梁的末端的滑移. 由于非线性变形
| 参考解* | SimSolid | % 差异 | |
|---|---|---|---|
| 接触处温度 [def-F] | 400.00 | 400.00 | 0.00% |
| 最大挠度 [in] | 0.90 | 0.89 |
-0.88% |
* 参考解为 1D 模型
1 B.A.Boley, J.H.Weiner, Theory of Thermal Stress（热应力理论）, R.E.Krieger Publishing Co, Malabar, FL, 1985, pg.